Flasche Leyden Teile, Operation, Experimente

Der Leyden Flasche Es handelt.

Es ist das erste elektrische Gerät in der Geschichte, das dazu diente, elektrische Lasten einfach durch Berühren zu speichern, entweder durch die Stange oder durch das Außenblatt, wobei ein Balken zuvor durch Reibung (TROMELECTRISCHE Effekt) oder durch elektrostatische Induktion geladen wurde. Sie können auch eine Spannungsquelle wie eine Batterie oder Batterie verwenden.

Abbildung 1. Die Abbildung zeigt eine typische Leyden -Flasche. Das innere Blatt ist eine der Kondensatorplatten und das äußere Blatt ist die andere Platte. Quelle: Wikimedia Commons. Rama [CC BY-SA 3.0 FR (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/fr/Tat.in)] [TOC]

Geschichte

Die Erfindung der Leyden -Flasche. Unabhängig und gleichzeitig gelang es dem deutschen Erfinder Ewald Georg von Kleist auch, statische Strom mit ähnlichen Flaschen aufzubewahren, was den Niederländischen vorwegnimmt.

Mussschenbroek hatte die Hilfe eines Anwalts namens Cunaeus, den er in sein Labor in Leyden eingeladen hatte. Dieser Sagazo -Charakter war der erste, der erkannte, dass sich die Ladung angesammelt hatte.

Nachdem Professor Mussmenbroek alle mit seiner Erfindung überrascht hatte, wurde die folgende Verbesserung der Leyden -Flasche, als das Gerät schließlich getauft wurde.

Bevis beobachtete, dass, wenn er die Flasche mit einem dünnen Blatt auf seinem Außenbereich bedeckte, es nicht musste, sie mit seiner Hand zu halten.

Er erkannte auch, dass es nicht notwendig war, es mit Wasser oder Alkohol zu füllen (die ursprüngliche Flasche Musschenbroek war voller Flüssigkeit) und dass nur die innere Wand der Flasche mit metallischem Folio in Kontakt mit der Stange erforderlich war, die den Korken überquert.

Nachfolgende Experimente zeigten, dass sich mehr Last angesammelt hat, wenn das Glas dünner und die umfangreichste angrenzende Metalloberfläche war.

Partys

Die Teile einer Leyden -Flasche sind in Abbildung 1 dargestellt. Glas fungiert als Isolator oder Dielektrikum zwischen den Platten und dient zusätzlich zu den notwendigen Unterstützung. Die Platten sind normalerweise dünne Zinnscheiben, Aluminium oder Kupfer.

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Um den Krugdeckel herzustellen, wird auch ein Isolator verwendet, zum Beispiel trockenes Holz, Kunststoff oder Glas. Der Deckel wird durch eine Metallstange übertragen, von der eine Kette, die dazu dient, den elektrischen Kontakt mit der Innenplatte aufzunehmen, hängt.

Materialien, die zur Herstellung der Leyden -Flasche erforderlich sind

- Glasflasche, so dünn wie möglich

- Metallblatt (Aluminium, Zinn, Kupfer, Blei, Silber, Gold), um separat abzudecken, den inneren und externen Teil der Flasche.

- Horadada Isoliermaterial Deckel.

- Metallic -Stange, um den Horared Deckel zu überqueren, und das im inneren Ende eine Kette oder ein Kabel hat, das metallischen Kontakt mit dem Innenblatt der Flasche herstellt. Das andere Ende der Stange endet normalerweise in der Kugel, um elektrische Bögen durch akkumulierte Lasten auf den Spitzen zu vermeiden.

Figur 2. Teile einer Leyden -Flasche. Quelle: Wikimedia Commons.

Funktion

Um die Anhäufung der elektrischen Ladung zu erklären, müssen Sie zunächst den Unterschied zwischen Isolatoren und Leitern feststellen.

Metalle sind Treiber, weil Elektronen (elementare negative Lastträger) sich frei in sich bewegen können. Was nicht bedeutet, dass das Metall immer beladen ist, bleibt es in der Tat neutral, wenn die Menge der Elektronen der Protonen entspricht.

Andererseits fehlen Elektronen in den Isolatoren die typische Mobilität von Metallen. Durch das Reiben zwischen verschiedenen Isoliermaterial.

Zurück in die Leyden -Flasche, vereinfacht, es ist ein Metallblech, der von einem Isolator von einem anderen leitenden Blatt getrennt ist. Abbildung 3 zeigt ein Schema.

Abbildung 3: vereinfachtes Schema der Flasche Leyden und wie es die Ladung erlangt. Quelle: Fanny Zapata.

Angenommen, die Außenplatte verbindet sich mit dem Boden und hält sie entweder mit der Hand oder durch ein Kabel. Wenn eine Stange, die durch Reiben positiv aufgeladen wurde. Dies führt zu einer Trennung von Lasten im Satz Innenstangenplaque.

Die Elektronen der Außenplatte werden von den positiven Lasten der gegenüberliegenden Platte angezogen, und mehr Elektronen erreichen die Außenplatte aus der Bodenverbindung.

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Wenn diese Verbindung unterbrochen wird, wird die Platte negativ aufgeladen, und wenn die Stange getrennt ist, ist die innere Platte positiv aufgeladen.

Kondensatoren oder Kondensatoren

Die Leyden -Flasche war der erste bekannte Kondensator. Ein Kondensator besteht aus zwei durch einen Isolator getrennten Metallplatten und ist in Elektrizität und Elektronik als unverzichtbare Schaltungselemente bekannt.

Der einfachste Kondensator besteht aus zwei flachen Flächenplatten ZU trennte einen Abstand D Viel weniger als die Größe der Platten.

Die Kapazität C Die Last in einem flachen Plattenkondensator ist proportional zur Fläche ZU von Tellern und umgekehrt proportional zur Trennung D Unter den Tellern. Die Verhältnismäßigkeitskonstante ist die Elektrisches Zulagen ε und im folgenden Ausdruck zusammenfassen:

C = ε · A / D

Der von der Leyden -Flasche gebildete Kondensator kann von zwei konzentrischen zylindrischen Platten von Funkeln angesprochen werden Zu intern und Radio B Für die äußere Teller und Höhe L. Der Unterschied in Funkeln ist genau die Dicke des Glass D Was ist die Trennung zwischen den Platten.

Die Kapazität C Aus einem zylindrischen Plattenkondensator erfolgt:

C = εë2πl / ln (b / a)

Wie aus diesem Ausdruck abgeleitet, hat die Länge l mehr Kapazität das Gerät.

Leyden Flaschenkapazität

Für den Fall, dass die Dicke oder Trennung D Seien Sie viel weniger als das Radio, dann kann die Kapazität durch den Ausdruck der flachen Platten wie folgt annähern:

C ≈ εoge 2πa l / d = εoge L / D

Im vorherigen Ausdruck P Es ist der Umfang der zylindrischen Platte und L die Höhe.

Unabhängig von der Form die maximale Belastung Q Dies kann einen Kondensator ansammeln, der proportional zur Lastspannung ist V, Die Kapazität sein C des Kondensators die Verhältnismäßigkeitskonstante.

Q = c⋅ v

Home Dendden Flasche

Mit einfachen Materialien zu Hause und manuelle Fähigkeiten können Professor Mussschenbroek nachahmen und eine Leyden -Flasche bauen. Dafür ist es benötigt:

- 1 Glas- oder Plastikflasche wie Mayonnaise.

- 1 Horadada Plastic Isolierdeckel.

- Rechteckige Streifen der Küchenaluminiumfolie zum Abdecken, Einfügen oder Einklemmen innen und außerhalb der Flasche. Es ist wichtig, dass die Aluminiumabdeckung nicht den Rand der Flasche erreicht, sondern etwas höher als die Hälfte sein kann.

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- Ein flexibles Kabel, ohne zu isolieren, das in die Innenseite der Stange gespleißt wird, so dass es Kontakt mit der Aluminiumfolie aufnimmt, die das Innere der Flaschenwand bedeckt.

- Metallkugel (geht oben auf dem Deckel, um die Wirkung von Spitzen zu vermeiden).

- Kabel ohne Isolier, das sich mit dem äußeren Aluminiumblatt verbindet.

- Regel und Schere.

- Tesafilm.

HINWEIS: Eine andere Version, die die Arbeit des Platzierens der Aluminiumfolie innen vermeidet, besteht darin, die Flasche oder Flasche mit Wasser und Salz zu füllen, die als Innenplatte dient.

Verfahren

Decken Sie die Flasche mit den Streifen von Aluminiumfolie innen und außen ab, falls erforderlich, sie sind mit dem Klebeband befestigt, wobei Sie darauf achten, dass die Hälfte der Flasche nicht überschreitet.

- Sorgfältig den Deckel durchbohren, um das Kabel oder Kupferkabel ohne Isolierabdeckung zu passieren, um die innere Aluminiumfolie mit dem Äußeren zu kontaktieren, wobei die leitende Kugel direkt über dem Deckel platziert werden sollte.

- Mehr Kabel ohne Isolier wird verwendet, um die äußere Abdeckung zu verbinden und eine Art Griff zu erstellen. Der gesamte Satz muss ähnlich sein wie in den Abbildungen 1 und 4.

Figur 4. Leyden Flasche. Quelle: f. Zapata.

Experimente

Sobald die Leyden -Flasche gebaut werden kann, können Sie damit experimentieren:

Experiment 1

Wenn Sie einen alten Fernseher oder einen Monitor haben, dessen Bildschirm Kathodenstrahlen sind, können Sie sie verwenden, um die Flasche zu laden. Halten Sie dazu die Flasche mit einer Hand auf dem äußeren Teller, während Sie sich nähern, und spielt das Kabel, das mit dem inneren Teil verbunden ist.

Das von außen gebundene Kabel muss sich dem Kabel nähern, das aus dem inneren Teil der Flasche stammt. Beachten Sie, dass ein Funke auftritt, der zeigt, dass die Flasche elektrisch aufgeladen wurde.

Experiment 2

Wenn Sie keinen angemessenen Bildschirm haben, können Sie die Leyden -Flasche laden, indem Sie sie in ein Wolltuch bringen, das nur den Kleidungstrockner genommen hat. Eine weitere Option für die Ladequelle besteht darin, ein Stück Plastikrohr (PVC) zu nehmen, das zuvor geschliffen wurde, um Fett und Lack zu entfernen. Reiben Sie das Röhrchen mit einem Papiertuch, bis es ausreichende Last erhält.

Verweise

1. Leyden Flasche. Geborgen von: ist.Wikipedia.Org
2. Elektrische Instrumente. Leyden Jar. Erholt von: Brittanica.com
3. Endesa Educa. Experiment: Leyden Flasche. Erholt von: YouTube.com.
4. Leyden Jar. Abgerufen von: in.Wikipedia.Org.
5. Die Physik des Leyden Jar in "MacGyver". Erholt von: Wired Wired.com
6. Tippens, p. Physik: Konzepte und Anwendungen. 516 - 523.