Butelka lejdejska

Oryginalna butelka lejdejska
Układ 4 butelek lejdejskich połączonych równolegle, Muzeum w Lejdzie

Butelka lejdejska – przyrząd do gromadzenia ładunku elektrycznego będący pierwszym kondensatorem[1]. Jest to szklana butelka, której obie powierzchnie – zewnętrzna i wewnętrzna – pokryte są odizolowanymi warstwami metalu. Warstwy te pełnią rolę okładek kondensatora, zaś szkło butelki jest izolatorem.

Historia

Wynalazcami butelki byli niezależnie od siebie Pieter van Musschenbroek, profesor Uniwersytetu w Lejdzie, i Ewald Jürgen Georg von Kleist z Kamienia Pomorskiego. Obaj donieśli o swoim wynalazku w 1746 roku.

Wcześniej niż Pieter van Musschenbroek, ale później niż Georg von Kleist, prowadził doświadczenia z butelką lejdejską gdańszczanin Daniel Gralath[2]. Wyjaśnił zasadę jej działania i zastosował łączenie wielu butelek w baterie. Swoje prace opisał w podręczniku Historia Elektryczności.

W wersji Kleista było to naczynie ze szkła wypełnione wodą i zatkane korkiem, który był przebity na wylot miedzianym drutem. Butelkę można było naładować elektrycznie, stykając pręt z naładowanym ciałem. Poprzez drut i wodę prąd dostawał się do środka naczynia i ładował dodatnio lub ujemnie jego wewnętrzne ścianki. Pojemność elektryczną można było znacznie zwiększyć, pokrywając szkło od zewnątrz i wewnątrz folią przewodzącą prąd. Po połączeniu obu folii przewodnikiem można było uzyskać wyraźne efekty rozładowania butelki lejdejskiej.

Wkrótce po wynalezieniu tego przyrządu francuski ksiądz Jean-Antoine Nollet, przeprowadził eksperyment na dziedzińcu królewskiego pałacu w Wersalu, gdzie w obecności króla i całego dworu, rozładował butelkę lejdejską używając zamiast przewodnika łańcucha trzymających się za ręce 240 królewskich gwardzistów. Ku podziwowi i uciesze widzów porażeni wyładowaniem gwardziści równocześnie podskoczyli do góry. Innym razem ten sam eksperymentator rozładował butelkę niemal trzykilometrowej długości łańcuchem, utworzonym z zakonników opactwa w Chartreuse, połączonych ze sobą odcinkami drutu. I w tym doświadczeniu jego uczestnicy wyraźnie odczuli wstrząs.

Duże znaczenie dla rozwoju badań nad elektrycznością miały prace teoretyczne Benjamina Franklina, który zaproponował doświadczenie z wysokim przewodnikiem zanurzonym od dołu w butelce lejdejskiej. Taki układ został wykonany we Francji i 13 maja 1752 roku „złapano prąd” z błyskawicy do butelki, co dowiodło, że piorun jest związany z wyładowaniem elektrycznym w atmosferze.

Przypisy

  1. ↑ butelka lejdejska, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2022-09-18].
  2. ↑ Andrzej Januszajtis, Scientists In Old Gdańsk: 17th And 18th Centuries, TASK Quarterly, 5 No 3 (2001), ISSN 1428-6394.

Bibliografia

Media użyte na tej stronie

Leydenjar.png
Drawing of a Leyden jar from a 1913 physics book. A Leyden jar is an antique piece of physics apparatus that can store electric charge; it was the first form of capacitor. It consists of a glass jar coated on the inside and outside with metal foil. The foils stop well short of the mouth of the jar so that the charge can't arc between the foils through the mouth. A brass rod electrode pierces the wooden stopper and extends into the jar, and from it hangs a metal chain which makes contact with the inner foil. The jar is charged by grounding the outside foil and applying electricity from an electrostatic machine to the electrode.