Co to jest słoik Leyden?

Słoik Leyden to urządzenie, które było używane w 1700 roku do magazynowania energii elektrostatycznej. Cząstki elektrostatyczne to cząstki naładowane elektrycznie, które mogą pozostawać względnie nieruchome w przewodach lub izolatorach. Czasami nazywany „słojem Leiden”, słoik Leyden używał szklanego słoika, który był i nadal jest popularnym urządzeniem izolacyjnym. Podobnie jak w kondensatorach szklany słoik działał jako dielektryk między dwoma przewodnikami i składał się z wewnętrznej i zewnętrznej folii przewodzącej. Cienką folię łatwo uformowano tak, aby przybrała kształt wewnętrznej i zewnętrznej strony szklanego słoika.

Wczesne kondensatory wykorzystywały dwie płyty przewodzące oddzielone izolatorem zwanym dielektrykiem. Im większa powierzchnia płytek kondensatora, tym większa była wartość pojemności. Najlepiej ograniczyć różnicę potencjałów między płytkami kondensatora. Wraz ze wzrostem napięcia na obu płytach pojawia się punkt, w którym po dielektryku powstanie łuk, który obniży wydajność kondensatora. Zasadniczo kondensatory są stosowane w obwodach filtrów mocy i sygnałów.

Zwykle folia zewnętrzna ma kontakt z osobą wykonującą eksperyment ze słoikiem Leyden. Wewnętrzna folia jest zwykle przymocowana do izolowanej wewnętrznej elektrody przewodzącej, która wystaje na górze słoika Leyden. Łańcuch na dole tej wewnętrznej elektrody zwykle łączy go z wewnętrzną folią. We wczesnych eksperymentach do słoika wlewano wodę, aby połączyć elektrodę z folią wewnętrzną.

Słoik Kleistian został opracowany wcześniej niż słoik Leyden. Przypominało to słoik Leyden, ale bez zewnętrznej folii. Zasadą związaną z utrzymywaniem ładunku elektrycznego było to, że elektrycznie naładowane przewodniki, izolowane od ziemi, zachowują ładunek elektryczny. Jeśli potencjał elektryczny w tych przewodnikach jest wystarczająco wysoki, aby zjonizować otaczające cząsteczki powietrza, powstaje wyładowanie koronowe. Można to zobaczyć w urządzeniach rozdzielczych wysokiego napięcia i innych urządzeniach wysokiego napięcia.

Dzwony Franklin składają się z dzwonu środkowego zwisającego z nici izolacyjnej przywiązanej do środka przewodzącego poziomego pręta. Dwa boczne dzwony zwisające z przewodzących łańcuchów są przywiązane do końców poziomego pręta. W chwili obecnej, gdy ładunek elektryczny jest udostępniany w środkowym dzwonie, istnieje potrzeba sposobu przeniesienia ładunku do dzwonów bocznych.

Dodatkowe boki związane z izolacyjnymi nitkami po każdej stronie dzwonu środkowego zapewniają niezbędne przeniesienie ładunku. Kiedy bob ma neutralny ładunek, zostaje przyciągnięty do środkowego dzwonu. Jeśli napięcie na środkowym dzwonie i na bobie jest takie samo, następuje odpychanie i bob jest doprowadzany do bocznego dzwonu. Gdy łączy się z bocznym dzwonem, ładunek boba jest neutralizowany. Tak długo, jak słoik Leyden dostarcza ładunki do środkowego dzwonu, boby wciąż się kołyszą, ciągle dzwoniąc dzwonami Franklina.