Лейденська банку

Багато наших сучасників настільки звикли до проявів навколишньої дійсності, що в якійсь мірі перестали їх помічати. Люди живуть в очікуванні чогось незрозумілого, хоча самі справжні чудеса оточують нас всюди. Що може бути простіше, ніж клацнути клавішею вимикача, щоб електрична лампочка розігнала тьму в кімнаті !? Або піднятися на поверх, просто натиснувши кнопку в ліфті. Хіба не диво?

Хоча тривалість практичного використання людством електричної енергії налічує всього кілька сотень років, що для історії всього лише мить, за цей час було зроблено чимало відкриттів. Деякі відомі і зараз (чого вартий знаменитий закон Ома!), А про інших же згадують лише історики і, зрідка, викладачі в навчальних закладах. Приміром, які асоціації виникнуть у середньостатистичної людини при словах «лейденські банки»? Фінансові установи, медичні прилади, а може «хитрі» ємності для консервації овочів? Втім, це цілком закономірно, адже навіть далеко не кожен електромонтер здогадається, що лейденська банку - це прообраз сучасних електричних конденсаторів. Хоча конструкція вкрай проста, теоретично, при належній доопрацювання, такі пристрої можуть цілком успішно працювати в складі електричних ланцюгів.

Кожному школяреві відомо, що якщо потерти пластмасову ручку про волосся, то при її наближенні до інших предметів в повітряному проміжку виникне іскра. Схожий принцип використовується в електрофорної машині, завдяки якій з`явилася лейденська банку. У 18 столітті німець Геріке продемонстрував світському суспільству установку, в основі якої був великий кулю зі скла з вмонтованою віссю. Найпростіша ремінна передача змушувала його обертатися. Доторкнувшись шматком шкіри, можна було викликати появу електричних іскор і невидимих електромагнітних полів. В предметах, що знаходяться в зоні дії ліній напруженості поля, генерувалися і накопичувалися (конденсувалися) струми.

1745 є тією датою, коли була відкрита лейденська банку. Фізик Мушенбрук з Лейдена здогадався налити в банку води, помістити туди шматок дроту, акуратно взяти ємність руками і піднести до працюючого електрофор. При дотику до виступаючої частини дроту вчений отримав сильний удар електричним струмом. Це тепер зрозуміло, що руки людини і вода в банку послужили тим, що зараз називають обкладками конденсатора, а скляна стінка судини - ізолюючим шаром. Лейденська банку могла накопичувати так багато електрики, що його вистачало для проходження по ланцюгу з 700 чоловік. Було очевидно, що потенціал у цього відкриття величезний. Саме у м Лейден було налагоджено виробництво таких «конденсаторів», що й дало назву пристрою.

Через 2 роки з моменту відкриття Б. Франклін з метою експерименту обернув зовнішні стінки банки фольгою з олова, тим самим збільшивши ємність. Було зрозуміло, що багато чого ще треба відкрити. Фактично, це був шлях «проб і помилок», а теоретичне обгрунтування вже виводилося на підставі результатів експериментів. Згодом Франклін замінив банку плоским склом з фольгою на протилежних сторонах, отримавши знайомий усім нам конденсатор.

Лейденська банку своїми руками може бути виготовлена дуже швидко. Знадобиться пластмасова банка, пластина з жерсті з припаяним ізольованим проводом, вугілля активоване, міцна фільтрувальна папір, металева (або пластикова з струмопровідної вставкою) кришка з виведенням-контактом і солона вода. Опускаємо пластину на дно пластмасової ємності, вільний кінець дроту виводимо вгору. Зверху закриваємо папером, насипаємо шар вугілля, наливаємо солоної води і розміщуємо кришку з висновком. Виходить, що з банки виходять два покритих ізоляцією проводи: з нижньої і верхньої обкладок. Тепер, якщо до них підвести зовнішню напругу, то частина його буде конденсуватися. Після цього залишиться лише підключити навантаження. При роботі з «банкою» потрібно дотримуватися обережності.