borcanele Leyden au fost inventate la mijlocul anilor 1700, numite după locul – Universitatea din Leiden – unde a avut loc o mare parte din experimentarea timpurie. Aceste dispozitive, deși destul de umile, au reprezentat un progres extraordinar în istoria electricității, deoarece au fost primii condensatori și, ca atare, au putut stoca sarcina electrică. Oamenii de știință au creat electricitate statică cu generatoare electrostatice timp de un secol; acum au avut în sfârșit un loc unde să o pună!

dacă nu sunteți familiarizați cu ele, vă rugăm să faceți o vizită rapidă la tutorialul generatoarelor electrostatice, unde veți obține ideea de bază despre modul în care aceste dispozitive au umplut borcanele Leyden cu încărcătura pe care au creat-o. Apoi reveniți la tutorialul de mai jos, care intră în mai multe detalii despre cum se întâmplă acest lucru și cum, ulterior, borcanele sunt descărcate.

mai sus este borcanul nostru modest Leyden. Aceasta nu este o replică a primului, care a constat (se pare) dintr-un pahar de bere umplut cu apă (care, dacă nu este distilat, este un conductor) în care a fost introdus un cui printr-un dop realizat dintr-un material izolant, cum ar fi pluta. Mai degrabă, acest borcan Leyden reflectă îmbunătățiri ale prototipului care a urmat, încorporând două plăci de condensatoare metalice, nu doar una.

deci borcanul nostru Leyden este alcătuit dintr-un borcan de sticlă, care izolează cei doi conductori ai noștri. Conductorii înșiși sunt sub formă de foi subțiri folie de staniu, una înfășurată în jurul exteriorului borcanului, cealaltă căptușind interiorul. În interiorul borcanului atârnă un lanț metalic. Acest lanț este conectat la o tijă de alamă care se extinde prin capacul izolator din lemn și se termină într-o bilă. Întreaga configurație este împământată, ceea ce înseamnă că este atașată de pământ (sau de altceva care este atașat de pământ) pentru a finaliza circuitul.

vom folosi o grămadă voltaică (nevăzută) pentru a ne încărca borcanul. (Rețineți că primii oameni de știință care au experimentat borcanele Leyden nu ar fi folosit o grămadă voltaică, deoarece nu a fost inventată decât câteva decenii mai târziu). Faceți clic pe butonul albastru de încărcare pentru a începe acest tutorial și observați cum electronii din curent (descriși ca mici particule galbene) călătoresc prin fir către tija de alamă. După cum puteți vedea, acești electroni sunt conduși pe tija metalică, pe lanț și pe căptușeala interioară a borcanului de care este atașat lanțul. Dar acolo au lovit un blocaj rutier, pentru că drumul lor este blocat de sticlă, acționând ca un izolator (numit și dielectric) și se acumulează în căptușeala metalică internă. Între timp, pe cealaltă parte a sticlei, electronii din căptușeala metalică exterioară sunt respinși de electronii acumulatori de pe căptușeala internă. Electronii respinși lasă în urmă o sarcină pozitivă netă (reprezentată de semne roșii plus) pe conductor. Deci, ai lichidarea cu două plăci de metal DE SARCINI egale, dar opuse.

un alt lucru interesant care se întâmplă aici (dar nu este descris în tutorial) este că moleculele din borcanul de sticlă răspund și la sarcini; sarcinile negative din molecule se deplasează spre exterior, metalul încărcat pozitiv, iar sarcinile pozitive se orientează spre sarcinile negative din interior. Aceasta se numește polarizare.

acum ce faci cu electricitatea odată ce o prinzi în borcan? Ei bine, oamenii obișnuiau să folosească colecții de borcane Leyden ca bateriile, pentru a alimenta orice număr de lucruri. Ele sunt, de asemenea, folosite, atunci ca și acum, pentru a demonstra principiile electrice de bază (audiențe șocante, uneori, în mai multe moduri decât unul). Și noi vom demonstra aici (fără șoc).

utilizați glisorul de poziție a baghetei pentru a vă apropia de bagheta de descărcare la borcanul Leyden încărcat. După cum vedeți, un braț al baghetei se va apropia cu bila metalică încărcată negativ, celălalt se va apropia de căptușeala încărcată pozitiv în afara borcanului. Mobilate această cale, aceste particule încărcate opus va, atunci când bagheta devine destul de aproape, sari peste decalajul scânteie cu un flash dramatic mic și graba față de celălalt.