Leyden Jar ‘ s werden uitgevonden in het midden van de jaren 1700, vernoemd naar de plaats – de Universiteit van Leiden – waar veel van de vroege experimenten plaatsvonden. Deze apparaten, hoewel vrij bescheiden, betekende een enorme doorbraak in de geschiedenis van elektriciteit, omdat ze de allereerste condensatoren waren, en als zodanig in staat waren om elektrische lading op te slaan. Wetenschappers hadden al een eeuw statische elektriciteit gecreëerd met elektrostatische generatoren; nu hadden ze eindelijk een plek om het te plaatsen!

als u ze niet kent, bezoek dan snel onze tutorial elektrostatische generatoren, waar u het basisidee krijgt over hoe deze apparaten Leyden potten vulden met de lading die ze creëerden. Keer dan terug naar de tutorial hieronder, die meer in detail gaat over hoe dat gebeurt en hoe, daarna, de potten worden ontladen.

boven is onze bescheiden Leyden kruik. Dit is geen replica van de allereerste, die (naar verluidt) bestond uit een bierglas gevuld met water (dat, tenzij gedestilleerd, een geleider is) waarin een spijker werd ingebracht door een stop gemaakt van een isolatiemateriaal zoals kurk. Integendeel, deze Leyden kruik weerspiegelt verbeteringen aan het prototype dat volgde, met twee metalen condensatorplaten, niet slechts één.

onze Leidse kruik bestaat dus uit een glazen kruik, die onze twee geleiders isoleert. De geleiders zelf zijn in de vorm van dunne vellen tinfolie, een gewikkeld rond de buitenkant van de pot, de andere voering van de binnenkant. In de pot hangt een metalen ketting. Deze ketting is verbonden met een messing staaf die zich uitstrekt door het isolerende houten deksel en eindigt in een bal. Deze hele setup is geaard, wat betekent dat het vast zit aan de aarde (of aan iets anders dat vastzit aan de aarde) om het circuit te voltooien.

we zullen een voltaïsche stapel (ongezien) gebruiken om onze pot op te laden. (Houd er rekening mee dat de eerste wetenschappers die experimenteerden met Leyden potten geen voltaïsche stapel zouden hebben gebruikt, omdat deze pas enkele decennia later werd uitgevonden). Klik op de blauwe laadknop om deze tutorial te starten, en observeer terwijl de elektronen in de stroom (afgebeeld als kleine gele deeltjes) door de draad naar de messing staaf reizen. Zoals je kunt zien, worden deze elektronen geleid langs de metalen staaf, langs de ketting, en naar de binnenbekleding van de pot waaraan de ketting is bevestigd. Maar daar raken ze een wegversperring, want hun weg wordt versperd door het glas, fungeert als een isolator (ook wel een diëlektrische), en ze accumuleren in de interne metalen bekleding. Ondertussen, aan de andere kant van het glas, worden elektronen in de buitenste metalen bekleding afgestoten door de zich ophopende elektronen op de interne bekleding. De afgeslagen elektronen laten een netto positieve lading achter (afgebeeld door rode plusteken) op de geleider. Dus je eindigt met twee metalen platen van gelijke maar tegengestelde ladingen.

een ander interessant ding is hier aan de hand (maar niet afgebeeld in de handleiding) is dat de moleculen in de glazen pot reageren op de ladingen, ook; de negatieve ladingen in de moleculen verschuiven naar de buitenkant, positief geladen metaal, en de positieve ladingen oriënteren zich naar de negatieve ladingen aan de binnenkant. Dit heet polarisatie.

wat doe je met de elektriciteit als je het eenmaal in de pot hebt gestopt? Nou, mensen gebruikten collecties van Leyden potten als batterijen, om een aantal dingen van stroom te voorzien. Ze worden ook gebruikt, toen als nu, om elementaire elektrische principes aan te tonen (schokkend publiek, soms, op meer dan een manier). Ook wij zullen hier demonstreren (zonder de schok).

gebruik de toverstok positie schuifregelaar om de ontlading toverstok te benaderen om de geladen Leyden jar. Zoals je ziet, zal de ene arm van de toverstok dichterbij komen met de negatief geladen metalen bal, de andere zal dichtbij de positief geladen voering buiten de pot komen. Deze tegengesteld geladen deeltjes zullen, wanneer de toverstaf dichtbij genoeg komt, over de vonk spleet springen met een dramatische kleine flits en naar elkaar toe rennen.