Лейденська банка
Наука, освіта і технікаАндрій Лук'янюк
11 жовтня 1745 року прусський фізик-любитель Евальд фон Клейст випадковим чином виявив, що наповнена водою скляна посудина із зануреним у неї металевим електродом електростатичного генератора, має здатність накопичувати електричний заряд. Незалежно від нього аналогічних висновків невдовзі дійшов голландець Пітер ван Мушенбрук з Лейдена, завдяки зв'язкам якого з науковими колами новий пристрій — прототип конденсатора — отримав назву Лейденська банка.
9458
Читати 5 хв.
Читати пізніше
До обраного
reply

Явище електризації тіл тертям було відоме ще давнім грекам. Зокрема про притягання легких тіл натертим шерстю бурштином писав Фалес Мілетський у VI ст. до н. е. і, власне, від слова «бурштин» грецькою і походить термін «електрика», введений у сучасну термінологію англійцем Вільямом Гілбертом в його роботі «Про магніт, магнітні тіла та великий магніт Землю» 1600 року. Авторству Гілберта належить і перший електроскоп — скляна колба з поміщеним у її центр металевим стрижнем, призначений для індикації наявності електричного заряду.

Через півстоліття Отто фон Геріке, що працював у Магдебурзі, сконструював перший електростатичний генератор — кулю з сірки, яка, обертаючись навколо осі, при терті об руку виробляла електричний заряд. Цей пристрій, у тій чи інші формі удосконалений кількома винахідниками, на довгі роки став основним для експериментів з вивчення статичної електрики. Ними зацікавився і декан кафедрального капітулу міста Каммін у Померанії (нині Камень-Поморський, Польща) Евальд фон Клейст, маючи намір повторити один з трюків професора Лейпцигського університету Георга Бозе, який прославився видовищними шоу з використанням т. зв. «машин тертя».

На відміну від своїх попередників, котрі вважали, що лише ізолятори, які в той час називали «електриками», можуть накопичувати статичний заряд, Бозе у своєму пристрої використовував занурений у воду металевий стержень, іскрою від якого він дивував публіку, запалюючи спирт, розлитий на поверхні води.

То ж коли 11 жовтня 1745 року Клейст, намагаючись повторити цей трюк, однією рукою взявся за електрод, з'єднаний з електростатичним генератором, а другою притримав скляну посудину, його вразив розряд струму, насільки сильний, що «здалось наче всьому кінець», як зазначив він того дня у щоденнику. Зробивши висновок, що колба з водою «відібрала електричний заряд» з металевого електрода, а скло запобігає «витоку заряду», Клейст негайно поділився своїми спостереженнями щонайменше з п'ятьма вченими, зокрема з Даніелем Гралатом з Данціга, який після кількох невдалих спроб 5 березня 1746 року все ж зумів повторити його дослід.

Шоу Георга Бозе були відомі далеко за межами Німеччини й серед тих хто намагався їх повторити був і професор фізики Лейденського університету голландець Пітер ван Мушенбрук. Експерименти, проведені ним разом з асистентом Жаном-Ніколя Аламандом і приятелем Андреасом Кунесом увінчались успіхом, про що Мушенбрук 20 січня 1746 року листом повідомив свого французького колегу Рене Реомюра. Той поділився новиною з Жаном-Антуаном Нолле, який попри застереження Мушенбрука повторив його «новий і вкрай небезпечний» експеримент, про що у квітні доповів на засіданні Паризької академії наук, назвавши пристрій для накопичення електричного заряду Лейденською банкою.

Новина про винахід Мушенбрука миттєво розлетілась світом. Намагаючись його удосконалити, Йоганн Вінклер з Лейпцига перемістив електрод з середини скляної посудини ближче до її внутрішньої стінки, згодом замінив його на циліндр з металевої фольги. Він експериментував з різними наповнювачами Лейденської банки, такими як олія і вино, й встановив, що кількість накопиченого нею електричного заряду залежить від площі електроду і його відстані до скляної поверхні, про шо 29 травня 1746 року листом повідомив Лондонське королівське товариство з розвитку знань про природу.

Через два місяці Вінклер і незалежно від нього Даніель Гралат провели експерименти зі з'єднанням, імовірно, послідовним, двох-трьох Лейденських банок, яке згодом американцем Бенджаміном Франкліном було назване «електричною батареєю».

У 1747 році Лейденська банка набула свого довершеного виду — двоє лондонських лікарів Вільям Вотсон і Джон Бевіс відмовились від наповнення її рідиною чи дрібними свинцевими кульками, й, покривши зовнішню і внутрішню поверхню скляної циліндричної посудини тонкою фольгою з олова, створили перший конденсатор у сучасному розумінні цього терміну. Того ж року Вотсон спробував виміряти швидкість передачі електрики, для чого з'єднав Лейденську банку кабелем, прокладеним лондонським Вестмінстерським мостом через Темзу, інший кінець якого підключив до власного тіла: через миттєвість враження розрядом був зроблений висновок, що передача електричного заряду відбувається надто швидко, щоб її можна було визначити експериментально.

Нарешті у кінці 1756 року член Прусської академії наук Франц Епінус і незалежно від нього шведський фізик Юхан Вільке модифікували Лейденську банку, замінивши у ній скло повітрям, а у 1783 році італієць Алесандро Вольта, вивчаючи те, що зараз називається електричною ємністю, створив перший плоский конденсатор.

Лейденські банки тієї чи іншої конструкції використовували, переважно у медичній галузі для електротерапії, особливо популярній у Вікторіанську епоху, аж до кінця XIX століття, коли вони знайшли застосування в іскрових радіопередавачах. Подальший технічний прогрес у галузі радіо і телекомунікації поставив вимогу збільшення надійності електричних пристроїв і у 1900-х роках на зміну Лейденській банці прийшли більш компактні паперові, а згодом — порцелянові та слюдяні конденсатори.

Друк 1
Андрій Лук'янюк спеціально для © «Цей день в історії», 2 жовтня 2019. Текст статті поширюється за ліцензією «Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна (CC BY 4.0)» і з обов'язковим активним гіперпосиланням на дану вебсторінку.

Коментарі

Головні події 11 жовтня

Загибель Ульріха Цвінглі

1531
#ЦейДень

Все про 11 жовтня

Події, факти, персоналії

Друга англо-бурська війна

1899

Винесення вироку Юлії Тимошенко

2011