Андрей Смирнов
Время чтения: ~22 мин.
Просмотров: 3

Вопрос 7. что вы знаете о лейденской банке

Конструкция электрофорной машины

2 соосных диска вращаются друг против друга, неся при этом простейшие конденсаторы из алюминиевых секторов. Благодаря случайным процессам в первичный момент на участке одного из сегмента образуется заряд. Вызывается явление процессом трения о воздух. Из-за симметричности конструкции нельзя заранее предсказать итоговый знак.

В конструкции используются 2 лейденовские банки. Они создают из последовательно включенных конденсаторов единую систему. Это влияет на двойное уменьшение требований к рабочему напряжению в каждой емкости. Следует подбирать одинаковые номиналы, это залог равномерного распределения рабочего напряжения.

Снять напряжение призваны индукционные нейтрализаторы. Вся конструкция напоминает металлический гребень, парящий на некотором расстоянии над диском. В точку съема заряда приходят оба диска с эквивалентными знаками внешней поверхности. Нейтрализаторы спарены. После осуществления разгрузки сильно снижается заряд сегментов. В дополнительных конструкциях щетка легко соприкасается с краем диска.

Оператор за счет силы электрического привода либо собственной рукой насильно сближает отталкивающиеся элементы системы. Взаимодействующие друг с другом заряды стараются расположиться как можно дальше. Процесс способствует резкому росту поверхностной плотности зарядов во всех точках съема.

Электричество собирается в лейденовских банках с гребней нейтрализаторов. Происходит быстрый рост напряжения. Избежать выхода из строя системы помогает разрядник, прикрепленный к 2 электродам. Возможно получение дуги различно силы при регулировании дистанции между ними. Существует взаимосвязь: чем сильнее напряженность поля между 2 разрядниками, тем более шумный эффект сопровождает процесс опустошения банок Лейдена.

Сегменты остаются опустошенными после точки съема заряда. По течению движения устанавливаются уравнители потенциала или нейтрализаторы по принципу действия. Каждая противоположная сторона диска уже отдала заряд у различных щеток. В момент прохождения точки съема и после нее остаточные знаки заряда являются различными.

Отрезок толстой проволоки из меди с щетками из тончайших проволочек, парящих на небольшой высоте или трущих сегменты, способствует замыканию указанных противоположностей. Результат — заряды на обоих сегментах приравниваются к нулю, вся энергия превращается согласно закону Джоуля-Ленца в тепло, образующееся на утолщенной медной жиле.

Самодельная лейденская банка заряжаешь расчёской — бьёт искрой))

  • 10 Страниц
  • » Первая
  • 8
  • 9
  • 10
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Изобретатель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 392
  • Регистрация: 24 November 11

Отправлено 07 February 2012 — 07:24

#182 MagoneJanis

Самопальщик-любитель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 95
  • Регистрация: 27 October 11

Отправлено 26 February 2012 — 15:04

» |_________. ________ |_||__|________||

Орфографея эта как кунфу!!!1 Настаяший мастир никакда ниползуется еи биз надабнасти!!!

#183 Denisi4

Криворучка)

  • Группа: Новички
  • Сообщений: 1
  • Регистрация: 28 August 12

Отправлено 28 August 2012 — 23:26

Строение такое,какой ее делал сам Мушенбрук(ну почти).Фольга снаружи,вода с солью внутри,медная проволока диаметром 3 мм,а на конце шарик из фольги.Я ее сделал за 10 минут,и пытался зарядить ее расческой,телевизором,но ничего не получалось.Потом через день мне попалась на глаза зажигалка,и я подумал -а что если мою лейденку зарядить пьезоэлементом из обыкновенной зажигалки.Ну вот я заряжал ее 3 минуты,а потом замкнул проводом,и получилась искра милиметра в 2.В общем,кто думает,что у него банка не заряжается,пусть попробует сделать как я,и у него все получится.Желаю всем самодельщикам удачи в своих «изобретениях».А я пошел делать электрофорную машину для моей банки.Когда доделаю и ее, то выложу фотки.

Криворучка)

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 15
  • Регистрация: 06 June 11

Отправлено 30 March 2013 — 00:36

#185 MrNosferato11

Самопальщик-любитель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 81
  • Регистрация: 06 February 13

Отправлено 02 April 2013 — 19:41

#186 MrNosferato11

Самопальщик-любитель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 81
  • Регистрация: 06 February 13

Отправлено 03 April 2013 — 06:51

#187 MrNosferato11

Самопальщик-любитель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 81
  • Регистрация: 06 February 13

Отправлено 03 April 2013 — 15:01

#188 STEN50

Изобретатель

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 442
  • Регистрация: 01 April 13

Отправлено 10 April 2013 — 21:44

Леденская банка это и есть конденсатор,с двумя обкладками из фольги и диэлектриком между обкладками.

Чем больше площадь фольги обкладок,чем расстояние меньше между обкладками и чем лучше диэлектрик-тем ёмкость банки будет больше.Значит мощность искры будет больше.

В качестве диэлектрика ЛУЧШЕ ВСЕГО взять стеклянную банку,хорошо её вымыть и просушить.Для того чтоб как можно меньше было утечки в изоляторе.Понятное дело,чем меньше утечка тем дольше заряд сохранится в ЛБ.

Штырь с шариком должен хорошо контактировать и в нескольких местах с внутренней обкладкой (фольгой)банки.

Взять медный штырь и на конце припаять метёлочку из распушеного многожильного провода.Сразу автоматически будет обеспечен контакт штыря с внутренней обкладкой.

Чтоб увеличить ёмкость лейденской банки, можно соединить несколько банок ПАРАЛЛЕЛЬНО.Энергия искры увеличится.

#189 Dr Evil

Начинающий самопальщик

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 54
  • Регистрация: 23 August 12

Отправлено 20 May 2013 — 17:04

Сделал банку давно.В неё просто напихал фольги, клеить на хотел.А заряжаю я банку трением мохнатой руки об пластиковый подоконник

Ответ

Лейденская банка — первый электрический конденсатор, изобретённый голландским учёным Питером Ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом.

В 1745 году подобную банку смастерил Эвальд Георг фон Клейст. Через год подобное устройство, но с некоторыми отличиями, создали в Лейденском университете. Этим устройством заинтересовался аббат Нолле из Франции, который продемонстрировал его королю. Именно благодаря демонстрации первая конструкция электрического конденсатора получила название банка из Лейдена.

Этот старинный прибор, может накапливать статическое электричество. До изобретения этой банки ученые вырабатывали электричество с помощью диэлектриков в виде стекла или янтаря, а также электростатических генераторов. Клейст решил провести эксперимент, зарядив электрическим зарядом воду в банке посредством штыря из железа. В то же время банка находилась на металлической тарелке. Проведя опыты, он понял, что в банке конденсируется электрический ток.

Состоит он из емкости (банки) обернутой фольгой с внешней стороны и внутренней обклеенной собственно той 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 принцип действия, свойственный обычному электрическому конденсатору. Основное достоинство банки перед конденсаторами пластинчатого вида кроется в довольно большой поверхности, а также в наличии замкнутого контура при разных и одинаковых параметрах. В качестве источника заряда для банки может применяться батарея, аккумулятор либо другое устройство. Электрический заряд способна выдавать и палочка из эбонита, которая заранее была потерта о шерстяной материал. Она имеет свободные электроны.

При соприкосновении стержня из металла с крышкой сосуда электроны перемещаются от палочки на поверхность внутреннего электрода. В результате отрицательные заряды накапливаются на внутреннем электроде, так как банка имеет ограниченную способность к накоплению зарядов. В виду взаимного отталкивания не весь электрический заряд может перейти на электрод. Возможность накапливания или удерживания заряда как раз и зовется емкостью.

Емкость увеличивается благодаря присутствию второго электрода, который расположен на внешних стенках банки. При заземлении этого электрода, заряд который накапливается внутри, может притягивать с поверхности земли плюсовой заряд, равный такой же величине. Плюсовой заряд на электроде внутри банки притягивает отрицательные электроны, что приводит к частичному сдерживанию сил отталкивания. В результате можно несколько увеличить емкость банки.

Лейденская банка считается одним из самых важных изобретений, что дало толчок к дальнейшему изучению электричества. Благодаря этому стали изучаться электропроводящие свойства многих материалов. Именно при помощи этой банки была получена электрическая искра искусственным путем. Сегодня банка в большинстве случаев используется лишь для демонстраций в виде элемента электрофорной машины. Ее заменили устройства в виде современных конденсаторов, которые отличаются большей емкостью и удобством использования.

Тем не менее, использование данного вида конденсатора позволяет наглядно продемонстрировать, как работает это устройство. Но банка имеет определенные ограничения по хранению электронов. Вызвано это не идеальностью применяемых изоляционных материалов. В то же время электроэнергия в такой банке может храниться достаточно долгое время, если отключить ее от цепи.

Благодаря изобретению банки удалось установить влияние элктроразрядов на человека. В результате появилась электромедицина. Именно в этой области стали широко применяться банки для проведения экспериментов и лечения человека. Банки использовались для телеграфов, ведь они давали необходимый сигнал. Устройство заряжалось вручную. Выяснилось, что устройства большего объема могли обеспечивать более сильный разряд.

Сегодня подобную банку можно смастерить самостоятельно и в довольно короткие сроки. Для этого потребуется банка из пластмассы, пластина из жести, которой припаивается изолированный провод, фильтровальная бумага, уголь активированный, соленая вода, а 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 будет иметь два изолированных провода. При подведении напряжения появится эффект конденсации.

Достопримечательности

Ворота Лейдена (1667 год).

  • Укрепление Бурхт (XI век).
  • Ренессансное (1596, реставрация 1878).
  • Дом мер и весов (1658, реставрация 1957-58).
  • Здание гильдии ткачей (1640), в котором с 1869 года помещается городской музей.
  • Здание Физиевой библиотеки (1655).
  • Дом отцов-пилигримов (1957) рассказывает о жизни в Лейдене основателей Плимутской колонии.
  • Церковь св. Петра (XIV век) с надгробиями Арминия и Бургаве.
  • Церковь св. Панкратия — яркий пример поздней готики (XV век).
  • Естественно-научный музей «Натуралис»
  • Музей ветряных мельниц.
  • Государственный музей древностей с древнеегипетским храмом из Тафиса (I в. н. э.) — среди прочих экспонатов наиболее известная деревянная статуэтка Виллемстадского человечка.
  • Национальный музей этнологии примечателен богатой коллекцией предметов африканской и восточной культур.
  • Штаб-квартира компании IKEA.
  • Homunculus loxodontus (Ждун) — скульптура перед детской больницей, ставшая интернет-мемом.

Культура

Канал Старый Рейн в Лейдене

Стихотворение русского поэта А. А. Блока на лейденской стене.

Лейден — город каналов. Главнейшим из них является Rapenburg (Рапенбюрг), по мнению лейденских патриотов — самый красивый канал в мире.

Городской праздник — 3 октября (Leidens Ontzet — Снятие блокады Лейдена). В этот день празднуют конец осады города испанской армией в 1574 году. По традиции 3 октября утром едят сельдь с белым хлебом, а ужинают с традиционным голландским блюдом гюцпот (тушёное мясо с картофелем, морковью и луком).

В центре города на некоторых стенах написаны стихотворения, в том числе и русскоязычных поэтов:

  • «Моим стихам» Марины Цветаевой, по адресу Nieuwsteeg 1
  • «Ночь, улица, фонарь, аптека» Александра Блока, Thorbeckestraat 52
  • «Когда умирают кони…» Велимира Хлебникова, Apothekersdijk 26
  • «Ленинград» Осипа Мандельштама, Haagweg 29
  • «Муза» Анны Ахматовой, Johan de Wittstraat 57.

Известные уроженцы и жители города

  • Рембрандт (1606—1669) — художник, самый знаменитый уроженец Лейдена.
  • Вильгельм II (1228—1256) — граф Голландии и Зеландии с 1235, король Германии (Вильгельм) с 3 октября 1247 года.
  • Давид Байи (1584—1657) — художник золотого века Голландии.
  • Герман Бургаве (1668—1738) — физик и гуманист.
  • Альбинус, Бернард Зигфрид (1697—1770) — анатом.
  • Брэдфорд, Уильям (1590—1657) — один из отцов-пилигримов и основателей Плимутской колонии на территории современного Массачусетса, США
  • Герард Доу (1613—1675) — художник, принадлежит к кругу «малых голландцев».
  • Энгелбрехтсен, Корнелис (1462—1527) — живописец, рисовальщик и художник по стеклу, учитель Лукаса и Артгена ван Лейденов.
  • Ян ван Гойен (1596—1656) — художник-пейзажист.
  • Иоанн Лейденский (1509—1536) — вождь мюнстерских анабаптистов.
  • Лукас ван Лейден (1494—1533) — живописец и гравёр.
  • Артген ван Лейден (1498—1564) — живописец и гравёр.
  • Маринус ван дер Люббе (1909—1934) — признан виновным в поджоге Рейхстага в Берлине в 1933 году.
  • Габриель Метсю (1629—1667) — художник, мастер жанровой, портретной и исторической живописи.
  • Пост, Франс (1612—1680) — художник.
  • Ян Стен (1626—1679) — художник.
  • Якоб Торенвлит (1640—1719) — художник.
  • Питер ван дер Аа (1659—1733) — издатель карт и атласов.
  • Тео ван Дусбург (1883—1931) — нидерландский художник, архитектор и скульптор, теоретик искусства.
  • Виллеброрд Снелл (1580—1626) — математик, физик и астроном.
  • Ян Дидерик Ван-дер-Ваальс (1837—1923) — физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1910 г.
  • Хейке Камерлинг-Оннес (1853—1926) — физик и химик.
  • Хендрик Лоренц (1853—1928) — выдающийся нидерландский физик.
  • Питер Зееман (1865—1943) — физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1902 г., совместно с Хендриком Лоренцем.
  • Виллем де Ситтер (1872—1934) — математик, физик, астроном.
  • Пауль Эренфест (1880—1933) — физик.
  • Хендрик Казимир (1909—2000) — физик.
  • Ян Хендрик Оорт (1900—1992) — астроном.
  • Виллем Эйнтховен (1860—1927) — врач, физиолог.
  • Нина Фох (1924—2008) — американская актриса, преподаватель кинематографического искусства.
  • Тиле, Корнелис Петер (1830—1902) — голландский учёный-теолог, историк религии, священник, ориенталист, педагог, один из основателей религиоведения.
  • Армин ван Бюрен (1976—) — нидерландский музыкант, диджей и музыкальный продюсер.
  • Верстег, Дейв (1976—) — шорт-трекист, четырёхкратный призёр чемпионата Европы по шорт-треку 1997, 1998, 1999, 2001 и 2005
  • Гегард Мусаси (1985—) — профессиональный боец смешанных единоборств армянского происхождения.

Лейденская банка или простейший конденсатор своими руками

Добрый день! Сегодня я бы хотел вам показать, как сделать лейденскую банку, простейшее устройство, в котором можно хранить электрический заряд.Статическое электричество это всего лишь недостаток или избыток электронов на поверхности предмета.Один из путей образования статического электричества — контакт двух разнородных предметов. Многие еще со школы помнят эксперимент с эбонитовой палочкой. Если потереть ее шерстью то часть электронов перебежит на палочку и шерсть останется заряжена положительно, а палочка из-за переизбытка электронов — отрицательно и сможет притягивать легкие предметы.В быту такая ситуация возникает например при расчесывании волос расческой. Можно даже слышать, как трещат электростатические разряды. Кстати, а знаете ли вы, что такие щелчки имеют напряжение в несколько тысяч вольт? Получается что с помощью обычной расчески можно получить просто огромное напряжение. Только вот заряд который может удержать расческа очень и очень мал. Заряд с расчески можно накопить в другом месте. Например в Лейденской банке . Лейденская банка является по сути простейшим конденсатором.( два проводника разделенные изолятором.Приступим к изготовлениюМатериалыКлассическая лейденская банка обычно делается из стеклянной банки, но у нее слишком толстые стенки, и заряд накапливается не особо большой. Поэтому мы будем использовать пластиковую банку с тонкими стенками. В качестве проводника будем использовать пищевую фольгу, или фольгу от шоколадки.Шаг 1Банку нужно покрыть ровным слоем фольги примерно на две трети в высоту, включая само донышко. Избегайте больших складок и разрывов.Шаг 2Теперь тоже самое нужно сделать изнутри, до той же высоты, что и внешняя обкладка. Шаг 3В центре банки закрепите приемник из фольги, который должен касаться фольги внутри банки. Верхнюю часть нужно вывести из банки наружу. Если вам лень возиться с оклейкой внутренней части банки,то можно просто налить туда соляного раствора ровно до того уровня, до которого фольга наклеена снаружи.( приемник должен одним концом касаться водыИтак, теперь у нас есть куда накапливать заряд с расчески. Чтобы сделать это, возьмитесь на наружную обкладку одной рукой и проводите рядом с приемником заряженной расческой другой рукой.Разрядить банку на себя можно взявшись рукой за обкладку и поднеся палец к приемнику. А еще можно сделать вот такой классный разрядник из куска фольги, который даст более ровную и красивую искру.На заметку: на пробой 1мм воздуха нужно напряжение в одну тысячу вольт. Кстати, влажность воздуха критически влияет на длину искры( чем суше у вас в квартире, тем длиннее будет искра)

Ну вот и все!Спасибо за внимание!Оригинальное видео автора:

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .>Лейденская банка

Лейденская банка – прибор, запасающий электрический заряд.

Лейденская банка как сделать в домашних условиях

Вообщем тема такая — лейденская банка это простейший конденсатор (проводник|изоляция|проводник) это такая штука которая накапливает энергию, в нашем случае статическое электричество. Делать мы её будем из фольги, электролита(солёная вода) и пластиковой бутылки. На фото наже показан внешний вид, бутылку снаружи обворачиваем фольгой, дно тоже, а внутрь до уровня воды наливаем солёную воду в которую опускаем палочку из фольги.Фольга и электролит будут проводниками, а стенка бутылки изолятором. Теперь держась одной рукой за внешнюю обкладку из фольги, расчесываемся и каждый раз касаемся пластмасовой расчёской (хотя бы раз 20) до палочки в солёной воде. Вот и всё! Теперь на внешней обкладке у нас недостаток электронов и она заряжена положительно, а в электролите (палочке из фольги) у нас избыток электронов и она заряжена отрицательно. Теперь можно разрядить нашу лейденскую бутылку. Для этого касаемся палочкой из воды внешней обкладки бутылки, будет характерная молния. Для пробития 1 миллиметра воздуха нужно 1000Вольт, вот и рассчитывайте по длине своей молнии сколько вы «начесали» напряжения. Чтобы ни у кого не было иллюзий таким напряжением убить нельзя, ибо слишком маленькая сила тока. Эффектнее будет если вы схватите одной рукой внешнюю обкладку, а пальцем другой руки коснётесь палочки из электролита ;).

Кажись у Alex Gyver была похожая идея, впрочем мы оба повоторили эксперемент Питера ван Машенбурга, в разных формах

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Математическое выражение емкости

Находятся люди, ненавидящие исторические экскурсы, веселые анекдоты, приведенные ниже, подробное 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 повышается ростом площади, уменьшением зазора. ε – диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, ε(0) – электрическая постоянная, равная 8,85 пФ/м.

По указанным причинам наибольшей электроемкостью обладают электролитические конденсаторы оксидного типа. Обкладки расположены впритык.

Лейденская банка

Лейденская банка представляет собой накопитель, в котором внутренняя обкладка из оловянной фольги отделена от внешней обкладки стеклом, из которого сделана банка.

Лейденская банка ( к о н.| Элемент Вольта и устройство простейшего гальванического элемента.

Лейденская банка, подключенная к электрической машине, могла накапливать и долго сохранять значительное количество электричества.

Лейденская банка имеет следующие размеры: наружный диаметр дна 15 см; высота обкладок 20 см; толщина стекла 2 мм.

Одна лейденская банка ( Ct 600 пФ) заряжена до напряжения Ul 3000 В, другая банка ( С2 800 пФ) — до напряжения U2 — 4000 В.

Емкость лейденской банки зависит от площади противоположных обкладок, от расстояния между ними и от природы вещества, разделяющего обкладки, но не зависит от природы самих металлических поверхностей.

Стекло лейденской банки может удерживать заряд только тогда, когда оно холодное. При некоторой температуре ниже 100 С стекло становится проводником.

Схема лейденской банки. а-вид сбоку. б-се-чение по верктикали. Банка представляет собой сосуд ( g из диэлектрика ( стекла, нижняя часть которого покрыта изнутри и снаружи металлической проводящей фольгой ( f. электрический контакт между внутренней фольгой и шариком ( к осуществляется с помощью металлического стержня ( г, цепочки ( с и изолирующей пробки ( s.

Создание лейденской банки приписывается независимо друг от друга экспериментатору по имени Кунеус, монаху Клейсту и лейденскому профессору Мушенброку. Согласно , автором этого устройства был профессор Мушенброк.

Лейденская банка. а внешний вид. б схема устройства. А ч В — станиолевые обкладки. С — стеклянный стакан. D — металлический стержень. Е — упругие металлические полоски для контакта.

Емкость лейденской банки средних размеров составляет около 1 / 1000 мкф.

Итак, лейденская банка стала первым накопителем электричества, но источника, который бы давал электрический ток непрерывно, пока не было.

С помощью лейденских банок, потенциал которых был предварительно измерен электрометром, он заряжал полусферы, соединенные с шаром, и тотчас же вытаскивал соединяющую проволочку с помощью шелковой нити, разводил и разряжал полусферы и проверял электрическое состояние шара с помощью шарового электрометра.

В случае лейденской банки, внутреннее покрытие которой заряжено положительно, на любом участке стекла внутренняя сторона будет заряжена положительно, а внешняя — отрицательно. Если этот участок находится целиком внутри стекла, то его поверхностный заряд нейтрализуется благодаря противоположному заряду прилегающих к нему частей, но если он прилегает к проводящему телу, внутри которого невозможно индуктивное состояние, то поверхностный заряд не нейтрализуется, а образует тот кажущийся заряд, который обычно называют Зарядом Проводника.

Принцип действия лейденской банки впервые был объяснен на основании унитарной теории электричества, созданной американским ученым В.

Что такое банки Лейдена

Первым электрическим конденсатором, созданным учеными из Голландии Питером ван Мушенбруком, была лейденская банка. Изобретенный конденсатор имеет форму цилиндра с широким или средним горлом разного диаметра. Лейденскую банку делают из стекла. Изнутри и снаружи она оклеена специальным листовым оловом. Прикрывается изделие деревянной крышкой. Главной функцией изобретения является накопление и хранение больших зарядов.

Стимулировало создание такой банки широкое изучение электричества, общей скорости его распространения, а также свойств проводимости электроэнергии различных материалов. Благодаря ей получилось впервые добыть электрическую искру искусственным путем. Сейчас банки Лейдена применяются только как неотъемлемая часть электрофорных машин.

Немного из истории изобретения

В 1865 г. физик-экспериментатор из Германии Август Теплер разработал итоговые чертежи электрофорной машины. Одновременно с этим было сделано второе независимое открытие подобного агрегата немецким ученым Вильгельмом Хольцем. Главным отличием прибора была возможность получать большую мощность и разность потенциалов. Хольц считается создателем источника постоянного электрического тока.

Простая начальная конструкция применения электрофорной машины в 1883 г. была усовершенствована Джеймсом Уимсхерстом из Англии. Его модификация используется во всех физических лабораториях для наглядной демонстрации опытов.

Лейденская банка

Многие наши современники настолько привыкли к проявлениям окружающей действительности, что в какой-то степени перестали их замечать. Люди живут в ожидании чего-то необъяснимого, хотя самые настоящие чудеса окружают нас повсюду. Что может быть проще, чем щелкнуть клавишей выключателя, чтобы электрическая лампочка разогнала тьму в комнате!? Или подняться на этаж, просто нажав кнопку в лифте. Разве не чудо?

Хотя продолжительность практического использования человечеством электрической энергии насчитывает всего несколько сотен лет, что для истории всего лишь миг, за это время было сделано немало открытий. Некоторые известны и сейчас (чего стоит знаменитый закон Ома!), а о других же вспоминают лишь историки и, изредка, преподаватели в учебных заведениях. К примеру, какие ассоциации возникнут у среднестатистического человека при словах «лейденские банки»? Финансовые учреждения, медицинские приборы, а может «хитрые» емкости для консервации овощей? Впрочем, это вполне закономерно, ведь даже далеко не каждый электромонтер догадается, что лейденская банка – это прообраз современных электрических конденсаторов. Хотя конструкция крайне проста, теоретически, при должной доработке, такие устройства могут вполне успешно работать в составе электрических цепей.

Каждому школьнику известно, что если потереть пластмассовую ручку о волосы, то при ее приближении к другим предметам в воздушном промежутке возникнет искра. Похожий принцип используется в электрофорной машине, благодаря которой появилась лейденская банка. В 18 веке немец Герике продемонстрировал светскому обществу установку, в основе которой был крупный шар из стекла с вмонтированной осью. Простейшая ременная передача заставляла его вращаться. Прикоснувшись куском кожи, можно было вызвать появление электрических искр и невидимых электромагнитных полей. В предметах, находящихся в зоне действия линий напряженности поля, генерировались и накапливались (конденсировались) токи.

1745 год является той датой, когда была открыта лейденская банка. Физик Мушенбрук из Лейдена догадался налить в банку воды, поместить туда кусок проволоки, аккуратно взять емкость руками и поднести к работающему электрофору. При прикосновении к выступающей части проволоки ученый получил сильный удар электрическим током. Это теперь понятно, что руки человека и вода в банке послужили тем, что сейчас называют обкладками конденсатора, а стеклянная стенка сосуда – изолирующим слоем. Лейденская банка могла накапливать так много электричества, что его хватало для прохождения по цепи из 700 человек. Было очевидно, что потенциал у этого открытия огромный. Именно в г. Лейден было налажено производство таких «конденсаторов», что и дало название устройству.

Через 2 года с момента открытия Б. Франклин в целях эксперимента обернул внешние стенки банки фольгой из олова, тем самым увеличив емкость. Было понятно, что многое еще предстояло открыть. Фактически, это был путь «проб и ошибок», а теоретическое обоснование уже выводилось на основании результатов экспериментов. Впоследствии Франклин заменил банку плоским стеклом с фольгой на противоположных сторонах, получив знакомый всем нам конденсатор.

Лейденская банка своими руками может быть изготовлена очень быстро. Понадобится пластмассовая банка, пластина из жести с припаянным изолированным проводом, уголь активированный, прочная фильтровальная бумага, металлическая (или пластиковая с токопроводящей вставкой) крышка с выводом-контактом и соленая вода. Опускаем пластину на дно пластмассовой емкости, свободный конец провода выводим вверх. Сверху закрываем бумагой, насыпаем слой угля, наливаем соленой воды и размещаем крышку с выводом. Получается, что из банки выходят два покрытых изоляцией провода: с нижней и верхней обкладок. Теперь, если к ним подвести внешнее напряжение, то часть его будет конденсироваться. После этого останется лишь подключить нагрузку

При работе с «банкой» нужно соблюдать осторожность

Исследование атмосферного электричества

В поисках более безопасных методов измерения «электрической громовой силы» М.В. Ломоносов разработал своеобразный автоматический регистратор максимального значения грозового разряда после удара молнии по прибору «сему увидеть можно коль велика была самая большая громовая сила».

Основываясь на многочисленных опытах, М.В. Ломоносов пришел к выводу о целесообразности широкого применения громоотводов. Он писал: «Такие стрелы на местах, от обращения человеческого по мере удаленных, ставить за небесполезное дело почитаю, дабы ударяющая молния больше на них, нежели на головах человеческих и на храминах, силы свои изнуряла».

В отличие от Б. Франклина М.В. Ломоносов правильно указал на решающую роль заземления в устройстве громоотвода.

1 – металлический стержень с трезубцем

2 –проволочная пружина, припаянная к металлическому кружку.

Получив одноименный заряд, витки Прибор Ломоносова пружины стремятся оттолкнуться, увлекая за

Исследование взаимодействия заряженных тел. Открытие закона Кулона

Франц Ульрих Теодор Эпинус впервые применил математические расчеты для характеристики взаимодействия заряженных тел. Он задолго до Кулона высказал предположение о том, что силы взаимодействия электрических и магнитных зарядов изменяются обратно пропорционально квадратам расстояния между ними.

Вслед за ним английский ученый Генри Кавендиш (1731—1810 гг.) в своей статье (1771 г.) указывал на то, что притяжение двух электрических зарядов обратно пропорционально расстоянию в степени

меньше третьей.

Наибольших успехов сумел достичь французский военный инженер Шарль Огюстен Кулон (1736—1806 гг.). В течение нескольких лет он проводил эксперименты с помощью прибора, который вначале был предназначен для изучения законов закручивания шелковых и волосяных нитей, а также металлических проволок. В 1785 г. Ш. Кулон установил, что «сила кручения пропорциональна углу закручивания». Он решил использовать этот прибор для измерения «малых электрических и магнитных сил». Прибор позволял измерять «мельчайшие степени силы», и Ш. Кулон назвал его «крутильными весами».

В результате многочисленных экспериментов он установил, что сила взаимодействия наэлектризованных тел пропорциональна «количеству электричества» (этот термин был им впервые введен в науку) заряженных тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. При этом в любой точке поверхности сила направлена перпендикулярно к этой поверхности. Так был открыт Ш. Кулоном знаменитый закон, носящий его имя.

Ш. Кулон аналитически и экспериментально доказал, что электричество распространяется по поверхности проводника, а также равномерно распределяется по поверхности изолированной проводящей сферы.

Исследования Ш. Кулона способствовали применению математического анализа в теории электричества и магнетизма, распространению математического понятия потенциала (ранее введенного в

механику) на электрическое и магнитное поля.

Университет

Основная статья: Лейденский университет

Лейден — типичный пример университетского города. Здесь находится самый старый университет в Нидерландах, основанный в 1575 году. В XVII веке это был крупнейший центр кальвинистского образования в Европе; с ним неразрывно связаны имена Гуго Гроция, Якоба Арминия, Иосифа Скалигера и Германа Бургаве.

Ныне в университете учатся около 14 000 студентов и есть 9 факультетов: археологический, медицинский, теологический, филологический, философский, юридический, а также факультеты математики и естественных наук, социальных наук и искусств.

При университете действуют знаменитая университетская библиотека, ботанический сад (учреждён в 1587 году) и лейденская ветвь Национального гербария Нидерландов.

Биография

Мушенбрук родился в Лейдене в семье Яна Йостена ван Мушенбрука (1660—1707), который основал первое в Голландии производство специализированных научных приборов. Питер изучал в Лейденском университете медицину, философию и математику, в 1715 году получил степень доктора медицины и в течение двух лет занимался врачебной практикой. Затем он отправился в Лондон, где лично познакомился с Ньютоном и учился у него. Переехав в Германию, получил в 1719 году диплом доктора философии и занял пост профессора философии и математики Дуйсбургского университета. В 1723 году был приглашен в Утрехтский университет, где создал неоднократно переиздававшийся курс физики (его перевод на голландский язык, вышедший в 1736 году, стал первой книгой по физике на этом языке). В 1740 году занял кафедру философии в Лейдене, где оставался до конца жизни, несмотря на приглашения, поступавшие из Дании, Англии, Пруссии, Испании, России. При этом он продолжал владеть фирмой, поставлявшей научные приборы в разные страны мира, в том числе в петербургскую Кунсткамеру.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации