Cos’è la bottiglia di Leida?

La bottiglia di Leida è un dispositivo che è stato utilizzato nel 1700 per l’accumulo di energia elettrostatica. Le particelle elettrostatiche sono particelle caricate elettricamente che possono rimanere relativamente stazionarie in conduttori o isolanti. A volte chiamato “barattolo di Leida”, il barattolo di Leida utilizzava un barattolo di vetro che era ed è ancora un popolare dispositivo isolante. Come nei condensatori, il barattolo di vetro fungeva da dielettrico tra due conduttori ed era costituito da una lamina conduttiva interna ed esterna. La lamina sottile si formava facilmente per assumere la forma dell’interno e dell’esterno del vasetto di vetro.

I primi condensatori utilizzavano due piastre conduttive separate da un isolante chiamato dielettrico. Maggiore è la superficie delle piastre del condensatore, maggiore è stato il valore della capacità. È meglio limitare la differenza di potenziale tra le armature di un condensatore. All’aumentare della tensione attraverso le due piastre, c’è un punto in cui si formeranno archi attraverso il dielettrico che degraderanno le prestazioni del condensatore. In generale, i condensatori vengono utilizzati nei circuiti di alimentazione e di filtro del segnale.

Di solito, la pellicola esterna è in contatto con la persona che esegue un esperimento sulla bottiglia di Leida. La lamina interna è solitamente collegata a un elettrodo conduttivo interno isolato che sporge nella parte superiore della bottiglia di Leida. Una catena nella parte inferiore di questo elettrodo interno di solito lo collega alla lamina interna. Nei primi esperimenti, l’acqua veniva versata all’interno del barattolo per collegare l’elettrodo alla lamina interna.

Il vaso di Kleist è stato sviluppato prima del vaso di Leida. Era molto simile al vaso di Leida, ma senza la pellicola esterna. Il principio coinvolto nel mantenimento della carica elettrica era che i conduttori caricati elettricamente, isolati dalla terra, conservano la carica elettrica. Se il potenziale elettrico in questi conduttori è sufficientemente alto da ionizzare le molecole d’aria circostanti, si ottiene una scarica a corona. Può essere visto in apparecchiature di distribuzione ad alta tensione e altri dispositivi ad alta tensione.

Le campane Franklin sono costituite da una campana centrale che pende da un filo isolante legato al centro di una barra orizzontale conduttiva. Alle estremità della barra orizzontale sono legate due campane laterali appese a catene conduttrici. Così com’è, quando viene resa disponibile una carica elettrica alla campana centrale, è necessario un modo per trasferire la carica alle campane laterali.

Bobine aggiuntive legate a fili isolanti su ciascun lato della campana centrale forniscono il trasferimento di carica necessario. Quando il peso ha una carica neutra, viene attratto dalla campana centrale. Se la tensione alla campana centrale e al peso è la stessa, c’è repulsione e il peso è guidato alla campana laterale. Collegandosi alla campana laterale, la carica del bob viene neutralizzata. Finché la bottiglia di Leida fornisce cariche alla campana centrale, i pesi continuano a oscillare, facendo suonare continuamente le campane Franklin.