Butelie de Leyda
Borcanul Leyden (sau borcanul Leiden) este un dispozitiv pentru stocarea electricității statice. Este o sticlă mare de sticlă, de obicei căptușită atât în interior, cât și în exterior cu un fel de folie metalică. Unele dintre cele mai vechi aveau apă în interior. Acestea permit experimentatorului să colecteze o cantitate mare de sarcină.
Acestea reprezintă prima formă de stocare a energiei electrice. Aceste metode sunt cunoscute astăzi sub numele de "condensatoare" sau "condensatori".
Primul borcan electric de stocare a fost creat de Dean Edwald von Kleist la 11 octombrie 1745. Acesta era decanul catedralei din Cammin, în Pomerania, pe coasta de nord a Germaniei (la acea vreme o țară separată). El era interesat să afle dacă electricitatea statică poate fi stocată într-un flacon, deoarece știa că electricitatea nu poate trece prin sticlă. El a crezut că ar putea fi capabil să capteze și să rețină o cantitate mică. Avea doar un mic generator experimental de fricțiune.
El a subestimat de mii de ori cantitatea de electricitate pe care o poate conține o sticluță de medicamente. O particularitate a electricității permite ca aceasta să continue să curgă în sticlă, cu condiția ca exteriorul acesteia să aibă o suprafață conductoare de electricitate conectată la pământ. Acest lucru neutralizează presiunea exercitată de încărcătura care încearcă să iasă înapoi.
În cazul lui von Kleist, această suprafață conductoare de electricitate era doar mâna sa, dar a fost suficientă pentru a permite ca o încărcătură foarte substanțială să pătrundă și să rămână în borcan printr-un cui pe care l-a înfipt în dop.
Când a atins din greșeală cuiul, a primit un șoc atât de puternic încât l-a aruncat în cealaltă parte a camerei. El făcuse o conexiune între încărcătura interioară și încărcătura exterioară acumulată și, întrucât acestea erau de semne opuse (una pozitivă și cealaltă negativă), toată încărcătura acumulată a trecut prin corpul său.
Nu a înțeles de ce acest borcan era stocat atât de eficient, dar a trimis o descriere încâlcită unor asociați din Berlin, iar o copie a fost trimisă mai departe vechiului asociat universitar al lui von Klein, Andreas Cunaeus, de unde a ajuns în mâinile lui Pieter van Musschenbroek, care era principalul profesor de fizică de la Universitatea din Leyden. Acesta a descoperit că capacitatea de stocare era mult îmbunătățită doar dacă balonul era ținut în mână, iar scrisoarea sa către un om de știință din Franța a dat borcanului numele de "borcan Leyden".
Timp de mulți ani, borcanul Leyden a fost principalul instrument de stocare a energiei electrice și a rămas așa până la inventarea bateriei chimice și a generatoarelor electrice de tipul celor pe care le folosim astăzi.
Borcan Leyden timpuriu umplut cu apă
Mai târziu, un tip mai comun care utilizează folie de metal, 1919
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un borcan Leyden?
R: Un borcan Leyden (sau borcan Leiden) este un dispozitiv pentru stocarea electricității statice. Este o sticlă mare de sticlă care este de obicei căptușită atât în interior, cât și în exterior cu un fel de folie metalică. Unele dintre primele aveau apă în interior, permițând experimentatorilor să colecteze o cantitate mare de energie. Acestea sunt considerate prima formă de stocare a energiei electrice.
Î: Cine a inventat primul borcan electric de depozitare?
R: Primul borcan electric a fost creat de Ewald Georg von Kleist la 11 octombrie 1745. La acea vreme, era decanul catedralei din Cammin, în Pomerania, pe coasta de nord a Germaniei.
Î: Cum a creat von Kleist invenția sa?
R: Von Kleist a folosit un mic generator experimental de cristale și a crezut că poate capta și reține o cantitate mică de electricitate statică într-o sticlă, știind că electricitatea nu trece prin sticlă. El a subestimat de mii de ori cantitatea de electricitate pe care o putea reține efectiv sticla.
Î: Ce caracteristică specială permite ca electricitatea să continue să curgă în borcanul Leyden?
R: Specificitatea electricității permite ca aceasta să continue să curgă în sticlă, cu condiția să existe o suprafață conductoare în sticlă, conectată la pământ, care să neutralizeze orice presiune cauzată de încărcătura care încearcă să iasă înapoi. În cazul lui von Kleist, această suprafață conductoare de electricitate era doar mâna sa, dar a fost suficientă pentru a-l electrocuta atunci când a atins din greșeală un cui înfipt în plută, aruncându-l în cealaltă parte a camerei.
Î: Cine a numit această invenție "borcanul Leyden"?
R: Pieter van Musschenbroek, care la acea vreme era profesor șef de fizică la Universitatea din Leyden, a descoperit că capacitatea de stocare a acestuia era mult îmbunătățită doar prin simpla ținere în mână și a trimis scrisori oamenilor de știință francezi cu privire la această descoperire, de unde și numele de "borcan Leyden".
Î. Cât timp a rămas această invenție principalul mijloc de stocare a energiei electrice?
R: Borcanul Leyden a rămas principalul mijloc de stocare a energiei electrice până la inventarea bateriilor chimice și a generatoarelor moderne, mulți ani mai târziu.
