Bottiglia di Leida
Il barattolo di Leyden (o barattolo di Leida) è un dispositivo per l'immagazzinamento dell'elettricità statica. Si tratta di una grande bottiglia di vetro, solitamente rivestita sia all'interno che all'esterno con un qualche tipo di foglio metallico. Alcuni dei primi avevano l'acqua all'interno. Permettono allo sperimentatore di raccogliere una grande quantità di carica.
Sono la prima forma di immagazzinamento elettrico. Questi metodi sono oggi conosciuti come "condensatori" o "condensatori".
Il primo vaso per la conservazione dell'energia elettrica fu creato da Dean Edwald von Kleist l'11 ottobre 1745. Egli era il decano della cattedrale di Cammin in Pomerania, sulla costa settentrionale della Germania (all'epoca un paese a parte). Era interessato a scoprire se l'elettricità statica poteva essere immagazzinata in una bottiglia, perché sapeva che l'elettricità non poteva passare attraverso il vetro. Pensava di poterne catturare e trattenere una piccola quantità. Aveva solo un piccolo generatore sperimentale a frizione.
Sottovalutava la quantità di elettricità che un piccolo flacone di medicine poteva contenere migliaia di volte. Una particolarità dell'elettricità permette di continuare a fluire nella bottiglia a condizione che l'esterno della bottiglia abbia una superficie elettricamente conduttiva collegata alla terra. Questo neutralizza la pressione della carica che cerca di uscire.
Nel caso di von Kleist, questa superficie elettricamente conduttiva era solo la sua mano, ma era sufficiente a permettere che una carica molto consistente entrasse e rimanesse nel barattolo attraverso un chiodo che aveva infilato nel tappo.
Quando ha toccato accidentalmente l'unghia, ha ricevuto un tale shock che lo ha spinto dall'altra parte della stanza. Aveva fatto un collegamento tra la carica interna e quella esterna accumulata, e poiché questi erano segni opposti (uno positivo e l'altro negativo) tutta la carica accumulata scorreva attraverso il suo corpo.
Non capiva perché questo vaso fosse conservato in modo così efficiente, ma inviò una descrizione criptata ad alcuni soci a Berlino, e una copia fu inviata al vecchio associato universitario di von Klein, Andreas Cunaeus, dove finì nelle mani di Pieter van Musschenbroek, che era il principale professore di fisica dell'Università di Leyden. Egli capì che la capacità di conservazione era notevolmente migliorata solo se la fiaschetta veniva tenuta in mano, e la sua lettera allo scienziato in Francia diede al vaso il nome di "vaso di Leyden".
Per molti anni il vaso di Leyden è stato lo strumento principale di immagazzinamento dell'energia elettrica, e lo è rimasto fino all'invenzione di una batteria chimica e di generatori elettrici del tipo che usiamo oggi.
Vaso di Leyden riempito d'acqua precocemente
Più tardi, tipo più comune con lamina metallica, 1919
Domande e risposte
D: Che cos'è un vaso di Leyden?
R: Un vaso di Leyden (o vaso di Leida) è un dispositivo per immagazzinare l'elettricità statica. Si tratta di una grande bottiglia di vetro che di solito è rivestita sia all'interno che all'esterno con una sorta di pellicola metallica. Alcuni dei primi modelli avevano l'acqua all'interno, consentendo agli sperimentatori di raccogliere una grande quantità di carica. Sono considerati la prima forma di accumulo elettrico.
D: Chi ha inventato il primo vaso elettrico?
R: Il primo vaso ad accumulo elettrico fu creato da Ewald Georg von Kleist l'11 ottobre 1745. All'epoca era il decano della cattedrale di Cammin, in Pomerania, sulla costa settentrionale della Germania.
D: Come ha fatto von Kleist a creare la sua invenzione?
R: Von Kleist utilizzò un piccolo generatore sperimentale di cristalli e pensò di poter catturare e trattenere una piccola quantità di elettricità statica in una bottiglia, sapendo che l'elettricità non passa attraverso il vetro. Ha sottovalutato migliaia di volte la quantità di elettricità che la bottiglia poteva effettivamente contenere.
D: Quale caratteristica speciale permette all'elettricità di continuare a fluire nel vaso di Leyden?
R: La specificità dell'elettricità le consente di continuare a fluire nella bottiglia, a condizione che ci sia una superficie conduttiva nella bottiglia, collegata alla terra, che neutralizzi qualsiasi pressione causata dalla carica che cerca di tornare fuori. Nel caso di von Kleist, questa superficie elettricamente conduttiva era solo la sua mano, ma fu sufficiente a fulminarlo quando toccò accidentalmente un chiodo piantato nel tappo, scaraventandolo attraverso la stanza.
D: Chi ha dato il nome a questa invenzione "vaso di Leyden"?
R: Pieter van Musschenbroek, che all'epoca era professore capo di fisica all'Università di Leida, scoprì che la sua capacità di immagazzinamento era notevolmente migliorata semplicemente tenendola in mano, e inviò delle lettere agli scienziati francesi in merito a questa scoperta, da cui il nome "vaso di Leida".
D. Per quanto tempo questa invenzione è rimasta il mezzo principale per immagazzinare l'elettricità?
R: Il vaso di Leyden è rimasto il principale mezzo di accumulo dell'elettricità fino all'invenzione delle batterie chimiche e dei moderni generatori, molti anni dopo.
