Лейденская банка

Заряд электричества возникающего в результате трения появляется при появлении в объекте излишка или дефицита электронов, а искры проскакивают при обмене электронами, которые стремятся к равновесию. (Ток — это постоянное движение электронов.) Однако в XVIII веке люди находили достаточным разъяснение, что электростатика вызывается «флюидами», которые просто наполняют объем тела.
Электростатические резервные электростанции, например серный шар Отто фон Герике в 1660-е годы и стеклянная сфера Фрэнсиса Хоксби в 1700-е, были просто «фрикционными машинами», где за счёт трения флюиды вырывались из одного тела и переходили в иное. Дабы получить из такой машины одну безобидную искорку, требовались существенные физические усилия, так что интерес к ним был только как к новинкам.

В 1740-х годах на вечеринках был распространен прием «электрический поцелуй». Целующаяся пара при соприкосновении буквально давала искру, потому как один из партнеров был электрически заряжен. Если хотели дать намного мощную искру, то заряжались сильнее.
Однако что могло собрать больше электрических флюидов, чем банка?

Лейденская банка

Опасные опыты

В 1745 году немецкий ученый Эвальд Юрген фон Клейст покрыл внутреннюю часть стеклянной банки серебряной фольгой и налил воды. Он проверял идею заряжать воду через контакт электростатического генератора. Идея была неудачной, однако не без пользы для науки.
Когда ученый прикоснулся к фольге рукой, он получил очень сильный и, разумеется, небезопасный электрический удар. Но Клейст выжил и сообразил, что его банка точно способна хранить электричество. Однако что с ним делать?

Подобный прибор в том же 1745 году выстроили голландский изобретатель Питер ван Мушенбрук и его воспитанник Кюнеус в Лейдене. (Кстати, у Мушенбрука и Клейста был общий учитель.) Мушенбрук показал собственную банку ученым в Лейденском университете, и прибор был назван лейденской банкой. В последующем эта банка претерпела ряд усовершенствований: фольгой выстилалась не только поверхность внутри, но и внешняя, причем горловина банки оставалась не закрытой фольгой.
В опытах с электротоком внешняя фольга конкретно касалась рук исследователя, который сам был «электрической емкостью» этого первого конденсатора.
Лейденская банка на самом деле была первым электрическим конденсатором — устройством, состоящее из 2-ух проводящих пластин и собирает электроны.
Пластины (листы фольги) разделены между собой изолятором (стеклом), как и в современных конденсаторах. Как лишь одна пластина (внутренняя фольга) получает электрический заряд, иная (внутренняя пластина или рука) приобретает тот же по величине и противоположный по знаку заряд. Если эти две пластины объединить, разница в зарядах пропадет.

Лейденская банка

Современные конденсаторы имеют такие большие поверхностные площади, что дают не просто искру, а настоящий переменный ток (правда, ненадолго).
Лейденская банка собирает немножко побольше электричества, чем необходимо для большой искры, впрочем и эта искра чрезмерно скоротечна, чтобы говорить об электротоке. Но спустя 55 лет будут изобретены химические батареи, которые дадут первый переменный ток.
Между тем само слово «батарея» было изобретено Бенджамином Франклином во время лейденских банок, потому как батареи таких которые соединены между собой банок напоминали ему батареи пушек.

Флюиды из стекла и резины

В 1730-х годах французский физик Шарль Франсуа Дюфе обнаружил, что есть несколько видов электрических флюидов. Те, которые присутствуют в веществах, похожих на янтарь (их назвали «резиноподобными»), и те, которые присутствуют в стекле (исходя из этого «стеклоподобные»).
Одного типа один от одного отталкиваются, а разнотипные — притягиваются. Сейчас они стали известными как негативные и позитивные заряды.

Лейденская банка

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — (по имени города Лейдена, где была изобретена). Прибор, служащий для накопления огромного количества электричества электрическ. конденсатор. Словарь зарубежных слов, вошедших в состав русского языка.
Чудинов А.Н., 1910. ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА по имени… … Словарь зарубежных слов русского языка

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА, первое в истории и самое простое устройство для накопления Электричества возникающего в результате трения. Перво начально это был электрический КОНДЕНСАТОР, созданный в 1745 г. в г. Лейдене (Голландия). Лейденская банка состоит из стеклянного сосуда,… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА, один из очень популярных электрических конденсаторов. Собой представляет стеклянную банку, внутри, и с наружной стороны оклеенную станиолем.
Внутренняя обклейка конкретно соединяется с пироном, заканчивающимся… … Большая медицинская энциклопедия
лейденская банка — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо российский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Стилистики электротехника, ключевые понятия EN Leyden jar … Справочник технического переводчика

лейденская банка — Leideno stikline statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Leyden jar vok.
Leydener Flasche, f rus. лейденская банка, f pranc. bouteille de Leyde, f … Fizikos terminu zodynas
Лейденская банка — один из видов электрических конденсаторов (см.); именуется иногда банкою Клейста.
Этот конденсатор имеет форму банки, т. е. цилиндра с больше или меньше широким горлом либо же просто цилиндра, обычно стеклянного. Банка оклеена листовым оловом … Энциклопедический словарь Ф.А.
Брокгауза и И.А. Ефрона
Лейденская банка — наименование электрического конденсатора, по форме внешне похожего на банку, наименование по городу Лейден (Голландия), месту создания: ? . после этого отправились пиршествовать; и пока полные до краев лейденские банки ходили меж ними, друзья настолько … Мир Лема — словарь и путеводитель

лейденская банка — Древний прибор, предшественник современных электрических конденсаторов … Словарь многих выражений
лейденская — банка [ Словарь зарубежных слов русского языка

БАНКА — (польск. banka, уменьш. от bania горшок). 1) цилиндрический, сверху открытый сосуд. 2) рожки, которыми вытягивают кровь из насечек на теле.
3) пространство между 2-мя орудиями в деке корабля; предназначается для жилья матросов. 4) на гребном… … Словарь зарубежных слов русского языка

Лейденская банка. Виды и устройство. Работа и использование

Лейденская банка – это первый в собственном роде электрический конденсатор, который возник на свет благодаря стараниям немецких и голландских ученых. В 1745 году аналогичную банку смастерил Эвальд Георг фон Клейст.
Спустя год такое устройство, но с определенными отличиями, создали в Лейденском университете. Данным устройством заинтересовался аббат Нолле из Франции, который показал его королю.
Собственно благодаря демонстрации первая конструкция электрического конденсатора стала называться банка из Лейдена.
До изобретения этой банки ученые вырабатывали электричество при помощи диэлектриков в виде стекла или янтаря, и также электростатических генераторов. Клейст решил поэкспериментировать, зарядив электрическим зарядом воду в банковской структуре при помощи штыря из железа.
В то же время банка располагалась на железной тарелке. Проведя опыты, он понял, что в банковской структуре конденсируется переменный ток.

Виды
Лейденская банка практически всегда имела все то же самое строение. Впрочем конструкция банки со временем усовершенствовалась:
  • С самого начала вода в ней была заменена на дробь.
  • Потом в качестве поверхности с наружной стороны стали применяться тонкие пластины из свинца.
  • Дальше взамен пластин из свинца стали использоваться листы из оловянной фольги.
Лейденская банка

Одним из вариантов устройства была батарейка лейденских бутылок, которые имели проводящую жидкость.
В них были вставлены стержневые выводы, которые соединялись между собой. Сосуды соединяются при помощи общего вывода, благодаря чему получался большой конденсатор. Данное устройство было изобретено Павлом Николаевичем Яблочковым.
Указанные блоки можно было объединять постепенно либо параллельно. Конструкция в виде блоков в конце концов обрела довольно обширное использование в различных промышленных отраслях.

Устройство

Это сосуд из стекла, снаружи и внутри покрыт фольгированным листом. При помощи пробки из резинового материала в сосуд ставится стержень из металла подобным образом, что он касается фольги, расположившейся в середине банки. В результате листы фольги, размещенные снаружи и внутри, играют роль электродов при подсоединении их к наружному источнику электрической энергии.
Для этого может быть применена батарейка, какой-либо аккумулятор, либо палка из эбонита, которую заблаговременно потерли о мех.

Лейденская банка

Лейденская банка напоминала закрутку.
Сверху накручивалась крышка из металла, которая входила в электрод. Через определенный промежуток времени банки объединялись с батареями, после этого их помещали в один ящик.
Данные устройства использовались примерно сто пятьдесят лет.
Так как везде был популярен постоянный ток, то не было надобности выдумывать что-то еще. Благодаря этому по большей части ограничивались банками, чтобы обеспечить работу применявшихся В то время телеграфов.

Рабочий принцип

Лейденская банка имеет рабочий принцип, характерный обыкновенному электрическому конденсатору. Главное достоинство банки перед конденсаторами пластинчатого вида прячется в очень большой поверхности, а также в наличии замкнутого контура при самых разнообразных и похожих параметрах. Как источник заряда для банки может использоваться батарея, аккумулятор или иное устройство.
Электрический заряд способна выдавать и палочка из эбонита, которая заблаговременно была потерта о шесть. Она имеет свободные электроны.

При соприкосновении стержня из металла с крышкой сосуда электроны перемещаются от палочки на поверхность внутреннего электрода. В результате негативные заряды собираются на внутреннем электроде, так как банка имеет ограниченную способность к накоплению зарядов. В виду обоюдного отталкивания не весь электрический заряд может перейти на электрод.
Возможность накапливания или удерживания заряда как раз и зовется емкостью.
Емкость возрастает благодаря присутствию второго электрода, который находится на внешних стенках банки. При заземлении этого электрода, заряд который скапливается в середине, может притягивать с поверхности земли плюсовой заряд, равный аналогичный величине.
Плюсовой заряд на электроде в середине банки притягивает негативные электроны, что приводит к частичному удерживанию сил отталкивания. В результате можно несколько сделать больше емкость банки.

Емкость может быть увеличена двумя вариантами:
  1. Увеличение площади электродов, что даст возможность рассредоточить заряды, и также уменьшить обоюдно отталкивающие силы.
  2. Можно тоже уменьшить толщину стенки банки. Однако важно понимать, что если оставить излишне тонкое стекло, то заряды будут рассеиваться.

Другим способом считается выбор материалов для изоляционных работ.

Использование

Лейденская банка является одним из важнейших изобретений, что дало толчок к последующему изучению электричества. За счёт этого стали изучаться электропроводящие свойства многих материалов.
Собственно с помощью этой банки была получена электрическая искра искусственным методом. Сегодня банка во многих случаях применяется только для демонстраций в виде элемента электрофорной машины. Ее заменили устройства в виде современных конденсаторов, которые выделяются большей емкостью и удобством применения.

Все таки, применение этого вида конденсатора позволяет воочию показать, как работает данное устройство. Но банка имеет конкретные ограничения по хранению электронов. Вызвано это не идеальностью используемых материалов для изоляционных работ.
В то же время электрическая энергия в такой банке может сберегаться очень долго, если выключить ее от цепи.
Благодаря изобретению банки получилось установить влияние элктроразрядов на человека. В результате возникла электромедицина.
Собственно в данной области стали активно использоваться банки для проведения экспериментов и лечения человека. Банки применялись для телеграфов, потому что они давали нужный сигнал.
Устройство заряжалось вручную. Стало известно, что устройства большего объема могли обеспечивать более крепкий разряд.

Лейденская банка

При этом имелась и конкретная зависимость от толщины стекла. При использовании банок с тонкими стеклами можно было получать разряд на порядок сильнее, чем с толстыми стеклами.
Собственно благодаря изучению силы электрического удара возникли плоские конденсаторы.

Лейденская банка собственными руками
Лейденская банка

Сегодня аналогичную банку можно сделать собственными силами и в довольно минимальные периоды времени. Чтобы это сделать понадобиться банка из пластмассы, пластина из жести, которой припаивается отделенный кабель, бумага для фильтра, уголь активированный, соленая вода, и также крышка с выводом-контактом.
Пластина помещается на дно банки, конец провода выводится наверх. Закрывается бумагой и слоем угля. Наливается вода, а банка закрывается крышкой с выводом.
В результате банка станет иметь два изолированных провода. При подведении напряжения возникнет эффект конденсации.

Лейденская банка рабочий принцип

Лейденская банка. Виды и устройство. Работа и использование

Лейденская банка – это первый в собственном роде электрический конденсатор, который возник на свет благодаря стараниям немецких и голландских ученых. В 1745 году аналогичную банку смастерил Эвальд Георг фон Клейст.
Спустя год такое устройство, но с определенными отличиями, создали в Лейденском университете. Данным устройством заинтересовался аббат Нолле из Франции, который показал его королю.
Собственно благодаря демонстрации первая конструкция электрического конденсатора стала называться банка из Лейдена.
До изобретения этой банки ученые вырабатывали электричество при помощи диэлектриков в виде стекла или янтаря, и также электростатических генераторов. Клейст решил поэкспериментировать, зарядив электрическим зарядом воду в банковской структуре при помощи штыря из железа.
В то же время банка располагалась на железной тарелке. Проведя опыты, он понял, что в банковской структуре конденсируется переменный ток.

Виды
Лейденская банка практически всегда имела все то же самое строение. Впрочем конструкция банки со временем усовершенствовалась:
  • С самого начала вода в ней была заменена на дробь.
  • Потом в качестве поверхности с наружной стороны стали применяться тонкие пластины из свинца.
  • Дальше взамен пластин из свинца стали использоваться листы из оловянной фольги.
Лейденская банка

Одним из вариантов устройства была батарейка лейденских бутылок, которые имели проводящую жидкость. В них были вставлены стержневые выводы, которые соединялись между собой.
Сосуды соединяются при помощи общего вывода, благодаря чему получался большой конденсатор. Данное устройство было изобретено Павлом Николаевичем Яблочковым.
Указанные блоки можно было объединять постепенно либо параллельно. Конструкция в виде блоков в конце концов обрела довольно обширное использование в различных промышленных отраслях.

Устройство

Это сосуд из стекла, снаружи и внутри покрыт фольгированным листом. При помощи пробки из резинового материала в сосуд ставится стержень из металла подобным образом, что он касается фольги, расположившейся в середине банки. В результате листы фольги, размещенные снаружи и внутри, играют роль электродов при подсоединении их к наружному источнику электрической энергии.
Для этого может быть применена батарейка, какой-либо аккумулятор, либо палка из эбонита, которую заблаговременно потерли о мех.

Лейденская банка

Лейденская банка напоминала закрутку. Сверху накручивалась крышка из металла, которая входила в электрод. Через определенный промежуток времени банки объединялись с батареями, после этого их помещали в один ящик.

Данные устройства использовались примерно сто пятьдесят лет. Так как везде был популярен постоянный ток, то не было надобности выдумывать что-то еще.
Благодаря этому по большей части ограничивались банками, чтобы обеспечить работу применявшихся В то время телеграфов.

Рабочий принцип

Лейденская банка имеет рабочий принцип, характерный обыкновенному электрическому конденсатору. Главное достоинство банки перед конденсаторами пластинчатого вида прячется в очень большой поверхности, а также в наличии замкнутого контура при самых разнообразных и похожих параметрах. Как источник заряда для банки может использоваться батарея, аккумулятор или иное устройство.
Электрический заряд способна выдавать и палочка из эбонита, которая заблаговременно была потерта о шесть. Она имеет свободные электроны.
При соприкосновении стержня из металла с крышкой сосуда электроны перемещаются от палочки на поверхность внутреннего электрода.
В результате негативные заряды собираются на внутреннем электроде, так как банка имеет ограниченную способность к накоплению зарядов. В виду обоюдного отталкивания не весь электрический заряд может перейти на электрод.
Возможность накапливания или удерживания заряда как раз и зовется емкостью.
Емкость возрастает благодаря присутствию второго электрода, который находится на внешних стенках банки. При заземлении этого электрода, заряд который скапливается в середине, может притягивать с поверхности земли плюсовой заряд, равный аналогичный величине.
Плюсовой заряд на электроде в середине банки притягивает негативные электроны, что приводит к частичному удерживанию сил отталкивания. В результате можно несколько сделать больше емкость банки.

Емкость может быть увеличена двумя вариантами:
  1. Увеличение площади электродов, что даст возможность рассредоточить заряды, и также уменьшить обоюдно отталкивающие силы.
  2. Можно тоже уменьшить толщину стенки банки. Однако важно понимать, что если оставить излишне тонкое стекло, то заряды будут рассеиваться.

Другим способом считается выбор материалов для изоляционных работ.

Использование

Лейденская банка является одним из важнейших изобретений, что дало толчок к последующему изучению электричества. За счёт этого стали изучаться электропроводящие свойства многих материалов.
Собственно с помощью этой банки была получена электрическая искра искусственным методом. Сегодня банка во многих случаях применяется только для демонстраций в виде элемента электрофорной машины. Ее заменили устройства в виде современных конденсаторов, которые выделяются большей емкостью и удобством применения.

Все таки, применение этого вида конденсатора позволяет воочию показать, как работает данное устройство. Но банка имеет конкретные ограничения по хранению электронов. Вызвано это не идеальностью используемых материалов для изоляционных работ.
В то же время электрическая энергия в такой банке может сберегаться очень долго, если выключить ее от цепи.
Благодаря изобретению банки получилось установить влияние элктроразрядов на человека. В результате возникла электромедицина.
Собственно в данной области стали активно использоваться банки для проведения экспериментов и лечения человека. Банки применялись для телеграфов, потому что они давали нужный сигнал. Устройство заряжалось вручную.
Стало известно, что устройства большего объема могли обеспечивать более крепкий разряд.

Лейденская банка

При этом имелась и конкретная зависимость от толщины стекла.

Разборная лейденская банка

При использовании банок с тонкими стеклами можно было получать разряд на порядок сильнее, чем с толстыми стеклами. Собственно благодаря изучению силы электрического удара возникли плоские конденсаторы.

Лейденская банка собственными руками
Лейденская банка

Сегодня аналогичную банку можно сделать собственными силами и в довольно минимальные периоды времени. Чтобы это сделать понадобиться банка из пластмассы, пластина из жести, которой припаивается отделенный кабель, бумага для фильтра, уголь активированный, соленая вода, и также крышка с выводом-контактом.
Пластина помещается на дно банки, конец провода выводится наверх. Закрывается бумагой и слоем угля.
Наливается вода, а банка закрывается крышкой с выводом. В результате банка станет иметь два изолированных провода.
При подведении напряжения возникнет эффект конденсации.

Лейденская банка

Лейденская банка – прибор, запасающий электрический заряд.

Математическое выражение емкости

Находятся люди, ненавидящие исторические экскурсы, веселые анекдоты, нижеприведенные, детальное изложение. Посещают интернет, выуживая формулу электроемкости лейденской банки, хотят немедленно видеть.
Пожалуйста:
C = q/U, q – накапливаемый лейденской банкой заряд, U – разница потенциалов между выводами.
Иное выражение позволяет выразить электроемкость конденсатора площадью обкладок, расстоянием меж ними:

электроемкость конденсатора увеличивается ростом площади, уменьшением зазора. ? – диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, ?(0) – электрическая неизменная, равная 8,85 пФ/м.

По указанным причинам самой большой электроемкостью обладают электролитические конденсаторы оксидного типа. Обкладки размещены очень близко.

Из истории

Двигатель прогресса

Большинство легендарных изобретателей увлекались историей естествознания. Тесла заинтересовался электротоком, когда увидел искры с шерсти обычного кота. В старые времена совсем не любой имел образование.
Георг Ом имел несчастье родиться в бедной семье, облагодетельствованный отцом, читал книги по математики, получил наставника. Задача, какая в 20-е годы XIX многим показалась непосильной, решена с получением закона Ома для участка цепи.

Лейденская банка

После Второй мировой войны страны добились восхитительного развития.
Российская Федерация, к несчастью, в число не входит. Бесспорный успех найден, где раньше ученые умы закладывали фундамент.
Необходимо посмотреть ВВП сверхдержав:

  1. Первое место взяло США. Дикая земля с завидным постоянством служила убежищем ученых. Промышленники регулярно думали, как заработать. Эдисон известен, побеждён Николой Тесла, обманутым воротилой чуть до недавнего времени. Подавляющая часть домашней техники запатентована, придумана США. Миксеры, блендеры, кофеварки. Карол Поллак на конденсатор взял патент США.
  2. КНР занимает почетное второе место. Аналитики предрекают сверхдержаве большое грядущее. Иным – не понравится КНР, регулярно копирующий чужую технику. Иосиф Сталин занимался выпуском автомобилей СССР, избегая платить копейки по патентам зарубежных фирм. По изготовлению конденсаторов КНР наверное догнал тройку лидеров.
  3. Третье место занимает Япония, ставка выполнена на политику Большого рывка. До Второй мировой феодальная держава, дальнейшие сорок 5 лет Страна Восходящего Солнца постепенно занималась инновациями в наукоемкие отрасли. Изобретения пришли с островов, в силу недостаточности межнационального общения лишены должной мировой известности.
  4. Четвертое, пятое, шестое места занимают Германия, Англия, Франция. Постоянно ссорящиеся в минувшем державы позаимствовали манеру ученых кругов, регулярно обменивающихся опытом, идеями. Предпринимались длительные поездки (вспомнив Дэви и Фарадея). Начало электролитических конденсаторов заложено Германией, главенство оспаривается Нидерландами (18 место).

Вывод напрашивается: научное достояние важнее сиюминутной выгоды. Достаточно выдумать новый конденсатор, выдумать варианты применения, взять патент, немедленно начнете зарабатывать. Господь благословил Америку, говорят жители США неофициальным гимном.
Стоял позади, выступал щитом, как обещано Ветхим Заветом. Изобретатели волей провидения приносили прибыль.

Лейденская банка

Отбрасывая слухи, первым изобретателем лейденской банки, считается Эвальд фон Клейст. Явление накопления заряда выявили на примере бутылки из-под вина. Фон Клейст спустил в ртуть кабель электростатического генератора, удерживая конденсатор.
После разрыва с источником оказалось: торчащий кончик бьется током. Намного сильнее электростатической машины. Эффект оценивался нервной системой естествоиспытателя.

Выполнен хороший вывод: заряд удаётся запасать электроемкостью, механизм остался тайной. Планировалось, что дело в стекле (Бенджамин Франклин).
Копит заряд. По настоящему кабель с ртутью служили одной обкладкой образованного конденсатора.
Отсутствовали инструменты оценить электроемкость прибора. На момент середины XVIII столетия существовал электроскоп, говорилось: заряд есть, приходилось делать предположение о знаке (фон Герике обнаружил: наэлектризованный шарик, притянутый человеческим носом, после соприкасания начинает отталкиваться).

Оказалось, хмельной напиток проводит переменный ток. Вставив в пробку металлический гвоздь, запечатав, фон Клейст наслаждался ударами запасенного тока от электроемкости конденсатора.
Понемногу конструкция стала больше напоминать теперешнюю. В колбу термометра опускался кабель со свинцовым шаром на конце.
Емкость заполнялась водой. Отсутствовала существенная деталь – вторая обкладка. Электричество могло сберегаться пару часов, вызывать на демонстрациях легкие всполохи, окружающих впечатляло.

О переменном токе не известно было практически ничего, могло помочь проверить наличие заряда щадящими методами. Фон Клейст касался контакта пальцем, когда уставал терпеть, брал рукой кусочек золотой пластинки.
Описываемые события заканчиваются октябрем 1745 года, месяцем спустя фон Клейст докладывает о собственных достижениях двум иным ученым:

  1. В Берлин врачу Либеркуну.
  2. В Галле врачу Крюгеру.

Доказывая находящимся вокруг состоятельность работ, фон Клейст заставлял «целоваться» с конденсатором, говоря: редкостный мазохист захочет продолжения вечеринки. От лишнего усердия терщика колбы иногда разбивались. Войска конденсаторов несли потери, Бенджамин Франклин ввел термин батарея.
Настолько сильным оказался шок заряда, запасенного электростатическим генератором! Фон Клейст временами втихомолку удивлялся, если конденсатор рукой не удерживать, разряд отсутствует: отсутствовало понятие электрической цепи.
Предметы отказывались электризоваться контактом, фон Клейст решил: тело человека точно относится к работе конденсатора.

Мушенбрук

Необходимо напомнить: закон об охоте за ведьмами не так давно отменен, Бенджамин Франклин мог спокойно охотиться за молниями воздушным змеем, эстафету немецкого ученого перенял некто Питер ван Мушенбрук. Исторические источники говорят: супруг науки изобрел лейденскую банку (конденсатор) абсолютно независимо от фон Клейста.
По всей видимости, мысль заполняла эфир, человек просто подхватил, как другие подхватывают простуду. Результат был более потрясающим, чем выздоровление.

В Лейденском Университете до этого времени опыты фон Клейста замалчивают. Лавры отданы Мушенбруку, дата открытия конденсатора с задокументированной демонстрации января 1746 года переносится на загадочный день 1745.
Передавая честь изобретения, Мушенбрук таинственно молчал, уподобляясь рыбе…

Лейденская банка

Ученый Питер ван Мушенбрук
Перед началом 1746 года уведомлен Рене Антуан Реомюр. Не скажешь, чтобы функционер науки занимал видный пост, но 40 лет освещал присутствием круги, мог оценить важность изобретения конденсатора.
Главное, Реомюр знал персонально священника, члена Академии наук (Франции) Жана-Антуана Нолле, большого энтузиаста, весельчака. Предполагают, последний хотел померять на монахах, руководствуясь лейденской банкой скорость движения электротока.
Задуманное провалилось: 700 человек заорали одновременно. Быстро уверовали в науку, существование электроемкости конденсатора. 180 королевских мушкетеров не смогли дать ответ металлической стойкостью, подвергнувшись экзекуции – уверовал Людовик XV.
Кадры решают все – в отличии от фон Клейста, ван Мушенбрука Нолле отыскал безотлагательное признание, конденсатор обрел популярность.
Впрочем!
Ван Мушенбруку посчастливилось больше предка. Многие говорят: первый удар током получил студент на январской демонстрации, сама постановка вопроса намекает: ученый знал результаты разряда электроемкости конденсатора, хитро улыбаясь, наблюдал учащихся. Другие источники говорят: открытие было выполнено раньше.
В лаборатории Мушенбрук пытался получить искры, заручившись помощью дула ружья: по всей видимости, быстро понял, как обращаться со стеклянным шаром статического электрического генератора, чтобы остаться в живых. Вышло волей случая, на столе покоилась банка, заполненная водой, к стволу зачем-то привязан провод из меди, опускаемый в середину сосуда.
Искра из-за чего то отсутствовала.
Мушенбрук, задумавшись, с помощью одной руки опер стол, коснувшись банки, другой взялся за ствол, закоротив цепь разряда электроемкости конденсатора. Быстро понял подлинное назначение – не зря говорят: незаряженное ружье раз в жизни стреляет.
Необходимо было стать фокусником или факиром! Шуточка ли, создать с традиционным охотничьим ружьем. Отдача вышла очень сильная, чувство – словно ударила молния.
Ученый пришёл к открытию. Сумел выявить: цепь легко замыкалась через железную столешницу.
Объяснить явление не смог.

Конструкция лейденской банки

Лейденская банка стала напоминать закрутки. Заменили винную бутылку.
Поверх плотно накручивали железную крышку, входящую в электрод. Банки стали соединять батареями (показано рисунком), ставили в ящик.
Мушенбрук заметил: без присмотра прибор быстро теряет заряд.

Лейденская банка

Лейденские банки применила техника по простой причине. Давали крепкий сигнал, дающий возможность работать телеграфу. Зарядить прибор можно было вручную, хорошая замена.
Обозначение покажется странным, до недавнего времени устройствами телеграфной связи оборудовали корабли. Моряки избегают шуток.
Предоставленное изображение показывает продукцию фирмы Маркони, оборудование стояло на затонувшем Титанике.

После лейденской банки

Устройства применялись более полутораста лет с замечательным успехом. С помощью лейденской банки возведен первый колебательный контур. Потому как везде применялся постоянный ток, потребности выдумывать не было.
Ограничивались гальваническими элементами, лейденскими банками. Позднее возникли аккумуляторы, разновидность электрохимического источника тока.

Забавно, серьезные предпосылки возникновения первых конденсаторов в нынешнем виде создал снова-таки Никола Тесла. Много написано о сербе, не перечесть заслуг.
Ученый начал для моделирования устройств применять колебательные цепи. Знаменитая башня Вондерклифф – резонансный электрический контур потрясающих размеров.

В конце Девятнадцатого века начали возникать на свет конденсаторы разного толка.

Лейденская банка или как сделать простой конденсатор

Лейденская банка

Добрый день. Хочется показать, как выполняется лейденская банка или довольно обычный конденсатор.
Однако для начала чуть-чуть информации для тех, кто не знает, что это такое ну а те, кто в курсе может и пропустить или почитать, дабы обновить память.
Лейденская банка — первый электрический конденсатор, изобретённый голландским учёным Питером Ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом в 1745 в Лейдене. Параллельно и независимо от них сходный аппарат с названием «медицинская банка» изобрёл немецкий учёный Эвальд Юрген фон Клейст.
Этот древний прибор, может собирать электричество возникающее в результате трения, чем меня и привлек.
Состоит он из емкости (банки) обернутой фольгой с наружной стороны и внутренней проклеенной собственно такой же фольгой на две трети высоты, они и будут обкладками нашего конденсатора, а емкость (кстати, не должен пропускать электричество) будет диэлектриком между ними.
Из инструментов мне понадобились:
1) Ножницы.
2) Шило.
3) Плоскогубцы.
4) Паяльный аппарат.
Из материалов:
1)Емкость.
2)Фольга.
3)Кусочек медного провода.
4)Скотч.
5)Шарик от подшипника.
И так. За основу я взял емкость от закончившейся холодной сварки.
Сначала хотел из стеклянной баночки, однако они все были толстостенные и большие.

Лейденская банка

Отрезал кусочек фольги для донышка, (чтобы сделать больше полезную площадь и за счёт этого увеличить продуктивность).

Лейденская банка

Следом я обернул фольгой с наружной стороны стенку собственной емкости, старался, чтобы фольга как можно плотнее прилегала к ней, ведь это тоже оказывает влияние на то, сколько она заряда будет собирать.

Лейденская банка
Лейденская банка

Кстати в первой лейденской банке эту фольгу удачно заменила рука ученого Мусхенбрук (Мушенбрек) (1692—1761 гг.), обхватывавшего сосуд и понявшего, что лучше не стоило трогать кабель, который был соединен к электростатической машине зарядившей лейденскую банку.
Поискав в закромах, отыскал шарик от подшипника, жаль, разумеется, что не нашлось большего размера, однако он тоже хорошо собирает электричество возникающее в результате трения.

Лейденская банка

Решил зафиксировать при помощи пайки. Для начала зачистил место пайки шлифовальной бумагой.
Потом полудил канифолью и спаял медную проволоку с шариком.

Лейденская банка

Дальше просто проткнул шилом крышку емкости и засунул туда кабель с шариком.
На нижней фотографии видно цепочку, которую я ставил для контакта с внутренней обкладкой, но потом отказавшись от фольги (ввиду отсутствия клея или фольгоскотча), которая в середине и заменив фольгу водой, она была разобрана.

Лейденская банка

А вот и он в укомплектованном виде.

Лейденская банка

Электростатической машины чтобы проверить, у меня пока нет.
Понадобилось заряжать его с помощью телевизора (зомбоящика). Поелозив два-три раза по экрану шариком, насобирал большое количество электрозарядов для разряда искры.
А бьет, я вам скажу не хило, сильнее, чем пьезоэлектрический элемент зажигалки.
Не хотел я, разумеется, повторить навык Питера Ван Мушенбрука но понадобилось ввиду собственной неаккуратности и очень легко отвлекаемости.

Тем, кто захочет сделать лейденскую банку собственноручно и не знает, как это осуществить могу сказать следующее:
Сосуд может быть и стеклянный. Для небольшой лейденской банки идеально, если стенки будут тонкими.
Взамен фольги лучше применять фольгоскотч и нужно следить за тем, чтобы воздушные пузырьки не оставались между скотчем и сосудом.
Если Вы захотите сторону которая находится внутри банки обклеить фольгоскотчем, то следует проследить за тем, чтобы проволока с шариком касались с внутренней обкладкой (можно запаять из нескольких жил кабель и сделать как бы кисточку или сделать типа пружинки из одножильного провода, в общем, вариантов много). А если с водой, то кабель обязательно должен касаться воды.
Шарик можно из любых материалов даже диэлектрик только его необходимо будет тоже покрыть фольгой (и чтобы фольга касалась провода), если пожелаете по быстрее можете просто скатать шарик из фольги.
Зарядить его можно даже расческой, ручкой и т.д. только это не эффективно лучше если нет электрофорной машины, зарядить от экрана телевизора (подойдут только те которые с электронно-лучевой трубкой).

Лейденская банка

И наконец хочется напомнить о технике собственно безопасности ведь это основное. Не повторяйте мою погрешность будьте бдительны. Разумеется, от накопленного заряда маленькой лейденской банки Вы не умрете (зависит от большого количества самых разных факторов также и от состояния Вашего здоровья ), а вот если сделаете его большим и или подсоедините к электрофорной машине, то действительно возможно.
Собственно благодаря лейденским банкитребования требования машина развивает собственную мощь и испускает такие длинные устрашающие (отдельных) искры, так как в банковских учреждениях скапливается собранный электрический заряд.

Экспериментальные коллизии лейденского навыка

В 1913г. Петербургский университет приобрел нового служащего – физика А.Ф.Иоффе.
При специальности инженера-технлога, имея предрасположенность к научной работе, до этого он на протяжении определенного времени трудился в Мюнхенском университете под управлением лучшего физика-экспериментатора Европы В.К.Рентгена. Там же он и защитил диссертацию .
Теперь его научным руководителем стал физик О.Д.Хвольсон.
В беседе о предстоящих изыскательных работах этот начальник предложил ему «продолжать идеальную традицию русских ученых» воссоздавать лучшие научные заграничные работы. Ясно, что ученику Рентгена, самого первого лауреата Нобелевской премии в области физики, даже слышать про это было удивительно.
Он переспросил: «Не лучше ли устанавливать новые еще не позволенные вопросы?». На что Хвольсон ответил: «Но неужели можно в физике выдумать что-нибудь новое? Для этого необходимо быть Джи-Джи Томсоном».

На самом деле, Дж.Томсон, первооткрыватель электрона, был большим физиком. Но потом оказалось, что и А.Ф.Иоффе тоже умел спрашивать в науке и вся крупная полупроводниковая техника по существу возникла с него. К тому же он явился организатором русской научной школы, учениками которой гордилась бы любая страна мира, среди них И.В.Курчатов и нобелевские лауреаты Н.Н.Семёнов, П.Л.Капица.

Способность задавать природе вопросы и получать на них ответы при помощи эксперимента является очень важным в жизни науки. А деятели, которые умеют это делать, как раз и являются выдающимися учеными. Но нее так уж и неправ был и О.Д.Хвольсон.
Фундамент сегодняшней физики состоит из выводов работ первопроходцев, которые систематически контролируются, перепроверяются, уточняются. В случае неподтверждения выводов рушатся целые разделы наук, а потом тщательно строятся новые стены, филиалов данной науки, которые ведут к новым открытиям, к новым построениям.
Этот процесс продолжается веками и нет этому конца.
Тут мы поведаем историю об эксперименте одного ученого, которого заинтересовал перспективный научный вопрос о физическом явлении и который пытался решить его при помощи обычного и убедительного навыка, но приведшего к ситуации, называемой коллизией.
Это тот случай, когда полученные результаты противоречат друг дружке.
Никто не сможет назвать точную дату научного открытия того факта, что электрические заряды можно собирать при помощи специализированных устройств, потом названных лейденскими банками и позднее получивших собственное развитие в приборах, именующихся работающими от электричества конденсаторами.
Но вполне можно говорить, что после 1745г. при помощи лейденской банки получилось узнать большую скорость распространения электричества, его влияние на человеческий организм и зверей, возможность поджигания работающими от электричества искрами горючих газов и т.д. Тысячи экспериментаторов пытаются применить данный прибор для нужд народного хозяйства. Впрочем саму лейденскую банку из-за чего то никто и не пытается изучать.

Первый вопрос природе по самой банке задает великий американский ученый-самоучка Бенджамин Франклин. Отметим, что лейденская банка В то время представляла собой обыкновенную закупоренную емкость с водой, в пробку которой был вмонтирован металлический стержень, касающийся этой воды.
Саму бутылку или держали в руках, или ставили на свинцовый лист. Таким и было все её устройство.

Франклин задался вопросом узнать, где же в этом простом аппарате из стекла металла и воды может собираться электричество. В металлическом стержне, воде или самой бутылке? В настоящий момент, когда есть самые разные приборы для измерений и половина населения пользуется компьютерами, данный вопрос многих поставит в тупик.
Посмотрим, как решалась такая задача в 1748г, когда единственным прибором для измерений был сам исследователь, пропускающий через себя болезненные электрические удары. Большей частью будем приводить описание экспериментов самим автором опытов, чтобы быть увереным в их гениальной простоте.

«Намереваясь изучать наэлектризованную банку, чтобы установить, где спрятана ее сила, мы поместили ее на стекло и вынули пробку с проводом. Потом, взяв банку в одну руку и поднеся другой палец к ее горловине, мы извлекли из воды сильную искру со так же большим ударом, как если бы кабель оставался на собственном месте, а это показало, что сила прячется не в проводе».

Лейденская банка, конкурс Сириус

Тут автор проводом называет выводной стержень банки.
«После чего в целях выяснения, не находится ли электричество, как нам это думалось, в водной массе, мы снова наэлектризовали банку. Поставив ее на стекло, вынули из нее, как и до недавнего времени, кабель с пробкой; потом всю воду из банки мы перелили в пустую бутылку, которая тоже стояла на поверхности стекла.
Мы думали, что если электричество расположилось в водной массе, то при прикосновении к данной бутылке мы получаем удар. Никакого удара не последовало.
Отсюда мы поняли, что электричество либо было потеряно при переливании, или же осталось в банковской структуре».
«Верным оказалось, как мы установили, последнее, так как при испытании этой банки последовал удар, хотя в нее мы налили обыкновенную воду из чайника».
Франклину ничего не было, как согласиться, что заряд в банковской структуре мог быть только в её стекле.
«Чтобы узнать потом, свойственно данное свойство стеклу бутылки или ее форме, мы взяли стеклянный лист, положили его на ладонь, прикрыли сверху пластинкой свинца и наэлектризовали последнюю.
Поднесли к ней палец, из-за чего последовала искра с ударом». Этим способом было определено, что форма стекла на результат не оказывает влияние. Результатом решения данной задачи стало для Франклина открытие плоского конденсатора, одной пластиной которого являлась ладонь исследователя, а другой – лист свинца.
Однако, в последующем он ладонь заменяет также на свинцовый лист.
У кого могли возникнуть сомнения в научной чистоте эксперимента янки?
Он смело мог говорить, что в электрической емкости «в сконденсированном виде» заряд находится в СТЕКЛЕ. Эти опыты если необходимо мог повторить любой и проверить выводы Франклина.
Наверное такие опыты производились и выводы подтверждались многими учеными. Была даже создана демонстрационная модель лейденской банки, благодаря которой показывали учащимся самый простой вариант навыка, потом оказавшимся с неправильным выводом. Ведь если бы Франклин взамен воды применил в опыте ртуть, результат мог быть прямо противоположным.

Эксперименты с лейденской банкой были очень великолепными и полностью отвечали задумками просвещенного абсолютизма, благодаря этому стали модными в высшем свете и в них учавствовали даже венценосные особы. А аббат Ж.А.Нолле даже занял пост официального электрика при короле Людовике XV.
Он то и дал наименование прибору по имени университетского города Лейдена в Голландии, где вероятнее всего и был придуман данный прибор.
Десяток лет экспериментов не исчезли даром.
Было точно установлено, что результаты опытов не зависят от состава воды (годилась любая). Кроме того, взамен воды в банке можно было насыпать свинцовую дробь или же просто в середине ее закрепить свинцовую фольгу. На действие банки это не отражалось.
Банки для усиления действия научились собирать в батареи.

Было обнаружено, что банки большего объема (поэтому, и с большей поверхностью стекла) давали более сильные разряды.
А вот зависимость удара от толщины стекла была обратной. Намного тонкие стекла давали более крепкий разряд.
Необычайно, что при помощи силы электрического удара экспериментатора, ученые довольно точно подошли к хорошо знакомой нам формуле емкости плоского конденсатора. Потом историки науки не в серьез назовут такой способ измерений ШОКМЕТРОМ. (От французского ШОК – удар, толчок).

Для разъяснений электрических явлений в научной обстановке были выдвинуты несколько теорий, нашедших использование среди ученых. Среди них была и унитарная доктрина электричества, предложенная самим Франклином. Согласно этой теории электричество собой представляет некую невесомую жидкость, которая заполняла все тела.
Если в телах было меньше либо больше этой жидкости, то тело приобретало заряд. При избытке этой жидкости тело имело заряд позитивный, в случае дефицита – негативный.
Эта доктрина позднее найдет собственное развитие в электронной теории проводимости.
При помощи этой теории было легко объяснить явления, происходящие в конденсаторе (лейденской банке). При зарядке электрическая жидкость из одной обкладки конденсатора перетекает в иную обкладку.
Следствием считается позитивный заряд одной обкладки и негативный другой. Стекло между ними служит только изолятором и ничем иным. Разрядить такой конденсатор легко.
Достаточно замкнуть эти пластины проводником или телом человека. Но результаты навыка Франклина утверждали про то, что заряд находится в стекле!
Как же все это понимать?
Некоторые ученые, чтобы доказать безукоризненность унитарной теории, пытались убрать из навыка стекло. Они заряжали два железных бруска, которые висели рядом.
Безусловно, что они представляли собой конденсатор, однако без стекла. К сожалению, такой конденсатор исследователя током не ударял и вопрос оставался нерешенным.
Во второй половине 50-ых годов XVIII века в Санкт-Петербурге вышел свет труд российского академика Франца Эпинуса «Навык теории электричества и магнетизма», в которой описан навык, решивший такую задачу.
За основу он взял собственную мысль про то, что электризация брусков была правильной, но потрясение исследователя ударом не было из-за причины небольшой емкости такого конденсатора. А сделать больше емкость его можно увеличением обкладок конденсатора и уменьшением расстояния между ними. Из-за того, что исследователь для свершения этого навыка изобретает новый вид электрической емкости – конденсатора с воздушным диэлектриком мы приводим текст самого Ф.Эпинуса.

«Итак, дабы получить большую поверхность, я позаботился об изготовлении пластин из дерева, поверхность которых имела около восьми квадратных футов, я подвесил их, обложив листами металла на расстоянии полутора дюймов один от одного в положении параллельном одна другой». Он зарядил такой конденсатор и разрядил через себя..
«Я немедленно получил сильное потрясение, абсолютно аналогичное тому, какое вызывает лейденская банка.
Более того, данный прибор был в состоянии воссоздать и все остальные явления, которые получаются в банковской структуре; нет необходимости свергать их рассмотрению». Стоит сказать, что восемь квадратных футов это немного поменьше метра квадратного.
Последнее замечание о «всех других явлениях» очень значительно.
Оно выделяет, что электричество из подобного конденсатора Точно ТАКОЕ ЖЕ, как и из лейденской банки. Однако тут не было стекла, а предполагать, что заряды находятся в окружающем воздухе было непродуктивно. Позднее, в 1838году подобные вещества «при посредстве или через которые работают электрические силы» М.Фарадей назовет ДИЭЛЕКТРИКАМИ.
Эпинус же выполняет в книге замечание: «мне стало плнятно, что с Франклиным произошло нечто такое, что может произойти с любым человеком», давая понять на латинскую пословицу – Errare humanum est – человеку присуще заблуждаться.
Ф.Эпинус выслал в Америку собственное сочинение конкретно для Франклина, но тот уже фактически перестал заниматься исследованиями по электричеству, исключая использование на практике изобретенного им громоотвода. Он стал политиком.
А Екатерина II отлучила от отвлечённой деятельности в Российской Федерации и Ф.Эпинуса. Она назначила его педагогом физики для собственного сына Павла, ставшего потом императором.
А ведь он был приглашен в Санкт-Петербург на смену погибшего при исследованиях атмосферного электричества Г.В.Рихмана. Так и вышло, что вопрос по поводу опытов с лейденской банкой оставался нерешенным еще длительное время.
И вот передо мной учебник по электричеству 1918г. издания.
Это перевод книги французского автора Жоржа Клода с длинным наименованием «Электричество для абсолютно всех и каждого удобопонятно изложенное». В нем идет описание навыка с лейденской банкой, как и у Франклина, однако уже при отсутствии воды вообще.
См. рисунок.

Слева показана лейденская банка в сборе. Буквами А, В и С обозначены ее важные части. Но и В – это внутренняя и внешняя обкладки банки.
С – это стеклянный стакан, служащий диэлектриком. Такая банка в сборе заряжается при демонстрационном опыте, потом заряженная разбирается демонстратором в резиновых рукавицах.
Для подтверждения факта, что обкладки банки не имеют заряда, их контактируют между собой. Убеждаются, что искры нет.
Потом банку собирают. К удивлению она оказывается опять заряженной и даёт мощнейшую искру.
Этот навык ставил многих в тупик. А наука не любит неясностей.
Впрочем разъяснение ситуации было дано только в первой половине 20-ых годов двадцатого века.
В том году в английском «Философском журнале» была напечатана статья физика Дж.Адденбрука «Изучение опытов Франклина с лейденской банкой», где автор пришёл к поразительным результатам, расставившим все точки над i . Оказывается, стекло в обыкновенных условиях всегда покрыто водяной пленкой, мы это смотрим по запотеванию окон.
Кстати, эта пленка не всегда встречается зрительно. Вот там то и остаются заряды на разбираемом конденсаторе и играют роль обкладок в стоящем отдельно стакане.
При употреблении Адденбруком стакана не из стекла, а из парафина, на котором не появляется стеклянная пленка, выходит результат противоположный франклиновскому. В сухой атмосфере «эффект Франклина» на разборной лейденской банке тоже не встречается.
Ларчик, оказывается, открывался просто.
Но ключик к нему искали практически 175 лет.
1.В.Франклин. Опыты и наблюдения над электротоком.
М., АН СССР, 1956, Стр. 29-30.

2. Ф.У.Т.Эпинус. Доктрина электричества и магнетизма. М., АН СССР, 1951, Стр.
70-92.
3. Жорж Клод. Электричество для абсолютно всех и каждого удобопонятно изложенное бывшего воспитанника школы химии и физики в Париже.
Перевод с франц. С-Петербург, Издание В.И.Губинского. Год издания не указан. (1918)

4. Л.Крыжановский. Загадка лейденской банки. «Квант» №11, 1991. с 28,29.
Поделитесь этой статьей с компанией друзей:

Вступайте в наши группы в соцсетях:

Как был устроен первый конденсатор — лейденская банка

Применяя Интернет, поищите, как был устроен первый конденсатор — лейденская банка. Сделайте её.

Ответ

Лейденская банка — первый электрический конденсатор, изобретённый голландским учёным Питером Ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом.
В 1745 году аналогичную банку смастерил Эвальд Георг фон Клейст.
Спустя год такое устройство, но с определенными отличиями, создали в Лейденском университете. Данным устройством заинтересовался аббат Нолле из Франции, который показал его королю. Собственно благодаря демонстрации первая конструкция электрического конденсатора стала называться банка из Лейдена.

Этот древний прибор, может собирать электричество возникающее в результате трения. До изобретения этой банки ученые вырабатывали электричество при помощи диэлектриков в виде стекла или янтаря, и также электростатических генераторов. Клейст решил поэкспериментировать, зарядив электрическим зарядом воду в банковской структуре при помощи штыря из железа.
В то же время банка располагалась на железной тарелке. Проведя опыты, он понял, что в банковской структуре конденсируется переменный ток.

Состоит он из емкости (банки) обернутой фольгой с наружной стороны и внутренней проклеенной собственно такой же фольгой на две трети высоты, они и будут обкладками нашего конденсатора, а емкость (кстати, не должен пропускать электричество) будет диэлектриком между ними.
Лейденская банка имеет рабочий принцип, характерный обыкновенному электрическому конденсатору.
Главное достоинство банки перед конденсаторами пластинчатого вида прячется в очень большой поверхности, а также в наличии замкнутого контура при самых разнообразных и похожих параметрах. Как источник заряда для банки может использоваться батарея, аккумулятор или иное устройство.
Электрический заряд способна выдавать и палочка из эбонита, которая заблаговременно была потерта о шесть. Она имеет свободные электроны.
При соприкосновении стержня из металла с крышкой сосуда электроны перемещаются от палочки на поверхность внутреннего электрода.
В результате негативные заряды собираются на внутреннем электроде, так как банка имеет ограниченную способность к накоплению зарядов. В виду обоюдного отталкивания не весь электрический заряд может перейти на электрод. Возможность накапливания или удерживания заряда как раз и зовется емкостью.

Емкость возрастает благодаря присутствию второго электрода, который находится на внешних стенках банки. При заземлении этого электрода, заряд который скапливается в середине, может притягивать с поверхности земли плюсовой заряд, равный аналогичный величине.
Плюсовой заряд на электроде в середине банки притягивает негативные электроны, что приводит к частичному удерживанию сил отталкивания. В результате можно несколько сделать больше емкость банки.
Лейденская банка является одним из важнейших изобретений, что дало толчок к последующему изучению электричества.
За счёт этого стали изучаться электропроводящие свойства многих материалов. Собственно с помощью этой банки была получена электрическая искра искусственным методом. Сегодня банка во многих случаях применяется только для демонстраций в виде элемента электрофорной машины.
Ее заменили устройства в виде современных конденсаторов, которые выделяются большей емкостью и удобством применения.
Все таки, применение этого вида конденсатора позволяет воочию показать, как работает данное устройство.
Но банка имеет конкретные ограничения по хранению электронов. Вызвано это не идеальностью используемых материалов для изоляционных работ. В то же время электрическая энергия в такой банке может сберегаться очень долго, если выключить ее от цепи.

Благодаря изобретению банки получилось установить влияние элктроразрядов на человека. В результате возникла электромедицина. Собственно в данной области стали активно использоваться банки для проведения экспериментов и лечения человека.
Банки применялись для телеграфов, потому что они давали нужный сигнал. Устройство заряжалось вручную. Стало известно, что устройства большего объема могли обеспечивать более крепкий разряд.

Сегодня аналогичную банку можно сделать собственными силами и в довольно минимальные периоды времени. Чтобы это сделать понадобиться банка из пластмассы, пластина из жести, которой припаивается отделенный кабель, бумага для фильтра, уголь активированный, соленая вода, и также крышка с выводом-контактом.
Пластина помещается на дно банки, конец провода выводится наверх. Закрывается бумагой и слоем угля. Наливается вода, а банка закрывается крышкой с выводом.
В результате банка станет иметь два изолированных провода. При подведении напряжения возникнет эффект конденсации.

Лейденская банка

Лейденская банка – прибор, запасающий электрический заряд.

Математическое выражение емкости

Находятся люди, ненавидящие исторические экскурсы, веселые анекдоты, нижеприведенные, детальное изложение. Посещают интернет, выуживая формулу электроемкости лейденской банки, хотят немедленно видеть.
Пожалуйста:
C = q/U, q – накапливаемый лейденской банкой заряд, U – разница потенциалов между выводами.
Иное выражение позволяет выразить электроемкость конденсатора площадью обкладок, расстоянием меж ними:

электроемкость конденсатора увеличивается ростом площади, уменьшением зазора. ? – диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, ?(0) – электрическая неизменная, равная 8,85 пФ/м.
По указанным причинам самой большой электроемкостью обладают электролитические конденсаторы оксидного типа.
Обкладки размещены очень близко.

Из истории

Двигатель прогресса

Большинство легендарных изобретателей увлекались историей естествознания. Тесла заинтересовался электротоком, когда увидел искры с шерсти обычного кота.
В старые времена совсем не любой имел образование. Георг Ом имел несчастье родиться в бедной семье, облагодетельствованный отцом, читал книги по математики, получил наставника.
Задача, какая в 20-е годы XIX многим показалась непосильной, решена с получением закона Ома для участка цепи.

Лейденская банка

После Второй мировой войны страны добились восхитительного развития.
Российская Федерация, к несчастью, в число не входит. Бесспорный успех найден, где раньше ученые умы закладывали фундамент.
Необходимо посмотреть ВВП сверхдержав:

  1. Первое место взяло США. Дикая земля с завидным постоянством служила убежищем ученых. Промышленники регулярно думали, как заработать. Эдисон известен, побеждён Николой Тесла, обманутым воротилой чуть до недавнего времени. Подавляющая часть домашней техники запатентована, придумана США. Миксеры, блендеры, кофеварки. Карол Поллак на конденсатор взял патент США.
  2. КНР занимает почетное второе место. Аналитики предрекают сверхдержаве большое грядущее. Иным – не понравится КНР, регулярно копирующий чужую технику. Иосиф Сталин занимался выпуском автомобилей СССР, избегая платить копейки по патентам зарубежных фирм. По изготовлению конденсаторов КНР наверное догнал тройку лидеров.
  3. Третье место занимает Япония, ставка выполнена на политику Большого рывка. До Второй мировой феодальная держава, дальнейшие сорок 5 лет Страна Восходящего Солнца постепенно занималась инновациями в наукоемкие отрасли. Изобретения пришли с островов, в силу недостаточности межнационального общения лишены должной мировой известности.
  4. Четвертое, пятое, шестое места занимают Германия, Англия, Франция. Постоянно ссорящиеся в минувшем державы позаимствовали манеру ученых кругов, регулярно обменивающихся опытом, идеями. Предпринимались длительные поездки (вспомнив Дэви и Фарадея). Начало электролитических конденсаторов заложено Германией, главенство оспаривается Нидерландами (18 место).

Вывод напрашивается: научное достояние важнее сиюминутной выгоды. Достаточно выдумать новый конденсатор, выдумать варианты применения, взять патент, немедленно начнете зарабатывать. Господь благословил Америку, говорят жители США неофициальным гимном.
Стоял позади, выступал щитом, как обещано Ветхим Заветом. Изобретатели волей провидения приносили прибыль.

Лейденская банка

Отбрасывая слухи, первым изобретателем лейденской банки, считается Эвальд фон Клейст. Явление накопления заряда выявили на примере бутылки из-под вина. Фон Клейст спустил в ртуть кабель электростатического генератора, удерживая конденсатор.
После разрыва с источником оказалось: торчащий кончик бьется током. Намного сильнее электростатической машины. Эффект оценивался нервной системой естествоиспытателя.

Выполнен хороший вывод: заряд удаётся запасать электроемкостью, механизм остался тайной. Планировалось, что дело в стекле (Бенджамин Франклин). Копит заряд.
По настоящему кабель с ртутью служили одной обкладкой образованного конденсатора. Отсутствовали инструменты оценить электроемкость прибора.
На момент середины XVIII столетия существовал электроскоп, говорилось: заряд есть, приходилось делать предположение о знаке (фон Герике обнаружил: наэлектризованный шарик, притянутый человеческим носом, после соприкасания начинает отталкиваться).

Лейденская банка

Оказалось, хмельной напиток проводит переменный ток.
Вставив в пробку металлический гвоздь, запечатав, фон Клейст наслаждался ударами запасенного тока от электроемкости конденсатора. Понемногу конструкция стала больше напоминать теперешнюю. В колбу термометра опускался кабель со свинцовым шаром на конце.
Емкость заполнялась водой. Отсутствовала существенная деталь – вторая обкладка. Электричество могло сберегаться пару часов, вызывать на демонстрациях легкие всполохи, окружающих впечатляло.

О переменном токе не известно было практически ничего, могло помочь проверить наличие заряда щадящими методами. Фон Клейст касался контакта пальцем, когда уставал терпеть, брал рукой кусочек золотой пластинки.
Описываемые события заканчиваются октябрем 1745 года, месяцем спустя фон Клейст докладывает о собственных достижениях двум иным ученым:

  1. В Берлин врачу Либеркуну.
  2. В Галле врачу Крюгеру.

Доказывая находящимся вокруг состоятельность работ, фон Клейст заставлял «целоваться» с конденсатором, говоря: редкостный мазохист захочет продолжения вечеринки. От лишнего усердия терщика колбы иногда разбивались. Войска конденсаторов несли потери, Бенджамин Франклин ввел термин батарея.
Настолько сильным оказался шок заряда, запасенного электростатическим генератором! Фон Клейст временами втихомолку удивлялся, если конденсатор рукой не удерживать, разряд отсутствует: отсутствовало понятие электрической цепи.
Предметы отказывались электризоваться контактом, фон Клейст решил: тело человека точно относится к работе конденсатора.

Мушенбрук

Необходимо напомнить: закон об охоте за ведьмами не так давно отменен, Бенджамин Франклин мог спокойно охотиться за молниями воздушным змеем, эстафету немецкого ученого перенял некто Питер ван Мушенбрук. Исторические источники говорят: супруг науки изобрел лейденскую банку (конденсатор) абсолютно независимо от фон Клейста. По всей видимости, мысль заполняла эфир, человек просто подхватил, как другие подхватывают простуду.
Результат был более потрясающим, чем выздоровление.
В Лейденском Университете до этого времени опыты фон Клейста замалчивают.
Лавры отданы Мушенбруку, дата открытия конденсатора с задокументированной демонстрации января 1746 года переносится на загадочный день 1745. Передавая честь изобретения, Мушенбрук таинственно молчал, уподобляясь рыбе…

Лейденская банка

Ученый Питер ван Мушенбрук
Перед началом 1746 года уведомлен Рене Антуан Реомюр.
Не скажешь, чтобы функционер науки занимал видный пост, но 40 лет освещал присутствием круги, мог оценить важность изобретения конденсатора. Главное, Реомюр знал персонально священника, члена Академии наук (Франции) Жана-Антуана Нолле, большого энтузиаста, весельчака. Предполагают, последний хотел померять на монахах, руководствуясь лейденской банкой скорость движения электротока.
Задуманное провалилось: 700 человек заорали одновременно. Быстро уверовали в науку, существование электроемкости конденсатора. 180 королевских мушкетеров не смогли дать ответ металлической стойкостью, подвергнувшись экзекуции – уверовал Людовик XV.
Кадры решают все – в отличии от фон Клейста, ван Мушенбрука Нолле отыскал безотлагательное признание, конденсатор обрел популярность.
Впрочем!
Ван Мушенбруку посчастливилось больше предка. Многие говорят: первый удар током получил студент на январской демонстрации, сама постановка вопроса намекает: ученый знал результаты разряда электроемкости конденсатора, хитро улыбаясь, наблюдал учащихся.
Другие источники говорят: открытие было выполнено раньше. В лаборатории Мушенбрук пытался получить искры, заручившись помощью дула ружья: по всей видимости, быстро понял, как обращаться со стеклянным шаром статического электрического генератора, чтобы остаться в живых. Вышло волей случая, на столе покоилась банка, заполненная водой, к стволу зачем-то привязан провод из меди, опускаемый в середину сосуда.

Искра из-за чего то отсутствовала. Мушенбрук, задумавшись, с помощью одной руки опер стол, коснувшись банки, другой взялся за ствол, закоротив цепь разряда электроемкости конденсатора.
Быстро понял подлинное назначение – не зря говорят: незаряженное ружье раз в жизни стреляет. Необходимо было стать фокусником или факиром!
Шуточка ли, создать с традиционным охотничьим ружьем. Отдача вышла очень сильная, чувство – словно ударила молния. Ученый пришёл к открытию.
Сумел выявить: цепь легко замыкалась через железную столешницу. Объяснить явление не смог.

Конструкция лейденской банки

Лейденская банка стала напоминать закрутки. Заменили винную бутылку. Поверх плотно накручивали железную крышку, входящую в электрод.
Банки стали соединять батареями (показано рисунком), ставили в ящик. Мушенбрук заметил: без присмотра прибор быстро теряет заряд.

Лейденская банка

Лейденские банки применила техника по простой причине. Давали крепкий сигнал, дающий возможность работать телеграфу.
Зарядить прибор можно было вручную, хорошая замена. Обозначение покажется странным, до недавнего времени устройствами телеграфной связи оборудовали корабли.
Моряки избегают шуток. Предоставленное изображение показывает продукцию фирмы Маркони, оборудование стояло на затонувшем Титанике.

После лейденской банки

Устройства применялись более полутораста лет с замечательным успехом. С помощью лейденской банки возведен первый колебательный контур.
Потому как везде применялся постоянный ток, потребности выдумывать не было. Ограничивались гальваническими элементами, лейденскими банками. Позднее возникли аккумуляторы, разновидность электрохимического источника тока.

Забавно, серьезные предпосылки возникновения первых конденсаторов в нынешнем виде создал снова-таки Никола Тесла. Много написано о сербе, не перечесть заслуг.
Ученый начал для моделирования устройств применять колебательные цепи. Знаменитая башня Вондерклифф – резонансный электрический контур потрясающих размеров.

В конце Девятнадцатого века начали возникать на свет конденсаторы разного толка.