Los tarros de Leyden se inventaron a mediados de la década de 1700, el nombre del lugar, la Universidad de Leiden, donde tuvo lugar gran parte de la experimentación temprana. Estos dispositivos, aunque bastante humildes, representaron un gran avance en la historia de la electricidad, ya que fueron los primeros condensadores, y como tales fueron capaces de almacenar carga eléctrica. Los científicos habían estado creando electricidad estática con generadores electrostáticos durante un siglo; ¡ahora finalmente tenían un lugar para ponerla!

Si no está familiarizado con ellos, visite rápidamente nuestro tutorial sobre generadores electrostáticos, donde obtendrá una idea básica sobre cómo estos dispositivos llenaron los tarros de Leyden con la carga que crearon. Luego regrese al tutorial a continuación, que entra en más detalles sobre cómo sucede y cómo, después, se descargan los frascos.

Arriba está nuestro modesto frasco de Leyden. Esta no es una réplica de la primera, que consistía (según se informa) en un vaso de cerveza lleno de agua (que, a menos que se destile, es un conductor) en el que se insertó un clavo a través de un tapón hecho de un material aislante como el corcho. Más bien, este frasco de Leyden refleja mejoras en el prototipo que siguió, incorporando dos placas de condensador de metal, no solo una.

Por lo tanto, nuestro tarro de Leyden está compuesto por un tarro de vidrio, que aísla nuestros dos conductores. Los conductores en sí están en forma de láminas delgadas de papel de aluminio, una envuelta alrededor de la parte exterior del frasco, la otra que recubre el interior. Dentro del frasco cuelga una cadena de metal. Esta cadena está conectada a una varilla de latón que se extiende a través de la tapa de madera aislante y termina en una bola. Toda esta configuración está conectada a tierra, lo que significa que está conectada a la tierra (o a otra cosa que está conectada a la tierra) para completar el circuito.

Usaremos una pila voltaica (invisible) para cargar nuestro frasco. (Tenga en cuenta que los primeros científicos que experimentaron con frascos de Leyden no habrían utilizado una pila voltaica, ya que no se inventó hasta varias décadas después). Haga clic en el botón de carga azul para iniciar este tutorial y observe cómo los electrones en la corriente (representados como pequeñas partículas amarillas) viajan a través del cable hasta la varilla de latón. Como pueden ver, estos electrones son conducidos por la varilla de metal, por la cadena y hasta el revestimiento interno del frasco al que está unida la cadena. Pero allí chocan con un obstáculo, ya que su camino está bloqueado por el vidrio, actuando como un aislante (también llamado dieléctrico), y se acumulan en el revestimiento metálico interno. Mientras tanto, en el otro lado del vidrio, los electrones en el revestimiento metálico exterior son repelidos por los electrones que se acumulan en el revestimiento interno. Los electrones repelidos dejan tras de sí una carga neta positiva (representada por signos de signo positivo rojo) en el conductor. Así que terminas con dos placas de metal de cargas iguales pero opuestas.

Otra cosa interesante que está sucediendo aquí (pero que no se muestra en el tutorial) es que las moléculas en el frasco de vidrio también responden a las cargas; las cargas negativas en las moléculas se desplazan hacia el exterior, el metal cargado positivamente, y las cargas positivas se orientan hacia las cargas negativas en el interior. Esto se llama polarización.

Ahora, ¿qué haces con la electricidad una vez que la atrapas en el frasco? Bueno, la gente solía usar colecciones de frascos de Leyden como baterías, para alimentar cualquier cantidad de cosas. También se utilizan, entonces como ahora, para demostrar principios eléctricos básicos (audiencias impactantes, a veces, en más de un sentido). Nosotros, también, nos manifestaremos aquí (sin el shock).

Utilice el deslizador de posición de la varita para acercarse a la varita de descarga al tarro de Leyden cargado. Como puede ver, un brazo de la varita se acercará con la bola de metal cargada negativamente, el otro se acercará al revestimiento cargado positivamente fuera del frasco. Equipadas con este camino, estas partículas cargadas opuestas, cuando la varita se acerque lo suficiente, saltarán a través de la brecha de chispas con un pequeño destello dramático y se precipitarán unas hacia otras.