ライデン瓶の発明
1745年に、オランダのライデンの物理学者で数学者であるPieter van Musschenbroekによって安価で便利な電気火花の源が発明された。 後にLeyden jarと呼ばれ、大量の電荷を蓄えることができる最初のデバイスでした。 (ドイツの聖職者であるE.Georg von Kleistは、このようなデバイスのアイデアを独自に開発しましたが、Musschenbroekほど徹底的に調査しませんでした。)後者によって考案されたLeydenジャーは、部分的に水で満たされ、かなりの量の電荷を貯蔵することができる厚い導線を含んでいたガラスバイアルで構成されていた。 このワイヤの一端は、バイアルの開口部を密封したコルクを通って突出していた。 Leydenジャーは、導線のこの露出した端を静電気を発生させる摩擦装置と接触させることによって充電された。
Musschenbroekのデバイスが登場してから一年以内に、英国の医師で科学者であるWilliam Watsonは、Leyden jarのより洗練されたバージョンを構築しました。 ワトソンは、1747年にウェストミンスター橋でテムズ川を渡って張られたワイヤーを介して、彼のデバイスから電気火花を送信しました。
Leyden jarは静電気学の研究に革命をもたらしました。 すぐに”電気技師”はLeydenの瓶が付いている電気を示すヨーロッパ中彼らの生活を得ていた。 典型的には、彼らは感電で鳥や動物を殺したり、川や湖の上の電線を介して電荷を送ったりしました。 1746年、フランスで科学を普及させた物理学者ジャン=アントワーヌ-ノルレは、180人の王室の警備員の鎖に電流を送ることによって、ルイ15世の前でライデン瓶を排出した。 別のデモでは、ノレットは鉄で作られたワイヤーを使用して、1キロメートル以上の長さのカルタゴの修道士の列を接続し、ライデンの瓶が排出されたとき、白い服を着た修道士たちは同時に空中に飛び降りたと伝えられている。
アメリカでは、ベンジャミン-フランクリンは、電気実験を行う彼の時間を過ごすために彼の印刷会社、新聞、年鑑を売却しました。 1752年、フランクリンは雷が雷雨の間に絹の凧を飛ばすことによって電気伝導の例であることを証明した。 彼は鍵に取り付けられた濡れた撚り糸によって雲から電荷を集め、そこからライデンの瓶に集めました。 彼はその後、電気実験を行うために雷から蓄積された電荷を使用しました。 フランクリンは現在電荷保存として知られている法律を制定した(孤立した領域内の電荷の正味の合計は常に一定である)。 ワトソンのように、彼はデュフェイの二流体理論に反対した。 フランクリンは、電気は1つの流体の2つの状態で構成されており、それはすべてに存在すると主張した。 異常に大量の流体を含む物質は、「プラス」または正に帯電します。 通常の量未満の液体を含む物質は、「マイナス」または負に帯電します。 100年間電気の研究を支配していたフランクリンの一流体理論は、ほとんどの電流が電子を移動させた結果であるため、本質的に正しい。 しかし同時に、基本粒子は負電荷と正電荷の両方を持ち、この意味ではデュフェイの二流体像は正しい。
英語の物理学者であるJoseph Priestleyは、彼の著書History and Present State of Electricity(1767)の中で電気に関する利用可能なすべてのデータを要約しました。 彼はフランクリンの実験の一つを繰り返し、後者は非常に電化された金属容器に小さなコルクを落とし、それらが引き付けられたり反発されたりしないことを発見した。 容器の内側に電荷がないため、プリーストリーは中空球の内側には重力がないというニュートンの法則を思い出した。 このことから、プリーストリーは、電荷間の力の法則は重力の法則と同じでなければならない、すなわち、質量間の力は質量間の距離の逆二乗で減少すると推論した。 それらは定性的および記述的な言葉で表現されていましたが、プリーストリーの法律は今日でも有効です。 彼らの数学は、電気と磁気が正確で定量的な科学になるにつれて、1767年から19世紀半ばの間に広く明らかにされ、開発されました。
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