Articles

opfindelsen af Leyden-krukken

i 1745 blev en billig og bekvem kilde til elektriske gnister opfundet af Pieter van Musschenbroek, en fysiker og matematiker i Leiden, Holland. Senere kaldet Leyden jar, det var den første enhed, der kunne gemme store mængder elektrisk ladning. (E. Georg von Kleist, en tysk præst, udviklede uafhængigt ideen til en sådan enhed, men undersøgte den ikke så grundigt som Musschenbroek gjorde.) Leyden-krukken udtænkt af sidstnævnte bestod af et glasflaske, der delvist var fyldt med vand og indeholdt en tyk ledende ledning, der var i stand til at opbevare en betydelig mængde ladning. Den ene ende af denne ledning stak ud gennem korken, der forseglede hætteglassets åbning. Leyden-krukken blev opladet ved at bringe denne udsatte ende af den ledende ledning i kontakt med en friktionsanordning, der genererede statisk elektricitet.inden for et år efter udseendet af Musschenbroeks enhed konstruerede en engelsk læge og videnskabsmand en mere sofistikeret version af Leyden-krukken; han coatede indersiden og ydersiden af beholderen med metalfolie for at forbedre dens evne til at opbevare ladning. Han sendte en elektrisk gnist fra sin enhed gennem en ledning, der blev trukket over Themsen i 1747.

Leyden-krukken revolutionerede studiet af elektrostatik. Snart tjente” elektrikere ” deres levebrød over hele Europa og demonstrerede elektricitet med Leyden-krukker. Typisk dræbte de fugle og dyr med elektrisk stød eller sendte afgifter gennem ledninger over floder og søer. I 1746 udlod abbed Jean-Antoine Nollet, en fysiker, der populariserede videnskaben i Frankrig, en Leyden-krukke foran Kong Louis ved at sende strøm gennem en kæde på 180 kongelige vagter. I en anden demonstration brugte Nollet ledning lavet af jern til at forbinde en række Karthusiske munke, der var mere end en kilometer lang; da en Leyden-krukke blev afladet, sprang de hvidklædte munke angiveligt samtidigt i luften.

Leyden jar
Leyden jar

eksperiment med en Leyden jar, udateret gravering.

Photos.com/Thinkstock

i Amerika solgte Benjamin Franklin sit trykkeri, avis og almanak for at bruge sin tid på at udføre elektricitetsforsøg. I 1752 beviste Franklin, at lyn var et eksempel på elektrisk ledning ved at flyve en silkekit under tordenvejr. Han indsamlede elektrisk ladning fra en sky ved hjælp af vådt garn fastgjort til en nøgle og derfra til en Leyden-krukke. Han brugte derefter den akkumulerede ladning fra lynet til at udføre elektriske eksperimenter. Franklin erklærede loven, der nu er kendt som bevarelse af afgift (nettosummen af afgifterne inden for en isoleret region er altid konstant). Ligesom han var uenig med Dufays to-flydende teori. Franklin hævdede, at elektricitet bestod af to tilstande af en væske, som er til stede i alt. Et stof indeholdende en usædvanlig stor mængde af væsken ville være” plus ” eller positivt ladet. Materiale med mindre end en normal mængde væske ville være” minus ” eller negativt ladet. Franklins envæsketeori, der dominerede studiet af elektricitet i 100 år, er i det væsentlige korrekt, fordi de fleste strømme er resultatet af bevægelige elektroner. Samtidig har grundlæggende partikler imidlertid både negative og positive ladninger, og i denne forstand er Dufays to-flydende billede korrekt.

Benjamin Franklin
Benjamin Franklin

Benjamin Franklins eksperiment, der beviser identiteten af lyn og elektricitet.

Karl nordvind billedarkiv

Joseph Priestley, en engelsk fysiker, opsummerede alle tilgængelige data om elektricitet i sin bog History and Present State of Electricity (1767). Han gentog et af Franklins eksperimenter, hvor sidstnævnte havde droppet små propper i en stærkt elektrificeret metalbeholder og fandt ud af, at de hverken blev tiltrukket eller frastødt. Manglen på nogen ladning på indersiden af beholderen fik Priestley til at huske Nytons lov om, at der ikke er nogen tyngdekraft på indersiden af en hul kugle. Ud fra dette udledte Priestley, at kraftloven mellem elektriske ladninger skal være den samme som loven for tyngdekraft—dvs.at kraften mellem masserne mindskes med den inverse firkant af afstanden mellem masserne. Selvom de blev udtrykt i kvalitative og beskrivende termer, er Priestleys love stadig gyldige i dag. Deres matematik blev afklaret og udviklet i vid udstrækning mellem 1767 og midten af det 19.århundrede, da elektricitet og magnetisme blev præcise, kvantitative videnskaber.

apparat designet af Joseph Priestley til elproduktion og opbevaring
apparat designet af Joseph Priestley til elproduktion og opbevaring

apparat designet af Joseph Priestley til produktion og opbevaring af elektricitet, fra en gravering af Andrey Bell til den første udgave af Encyclopedia Britannica (1768-71). Ved hjælp af et hjul forbundet med snor til en remskive drejede maskinen en glaskugle mod en “gummi”, som bestod af et hult stykke kobber fyldt med hestehår. Den resulterende ladning af statisk elektricitet, der akkumuleres på overfladen af kloden, blev opsamlet af en klynge af ledninger (m) og ledet af Messingtråd eller stang (l) til en “primerleder” (k), en hul beholder lavet af poleret kobber. Metalliske stænger kunne indsættes i huller i lederen “for at formidle ilden, hvor den nogensinde er ønsket.”

Encyclopedia Britannica, Inc.