ライデンびん

ライデンびん

ライデンびんは18世紀に作られた静電気を保存するためのツール（コンデンサー）です。ライデンびんはガラス材質で、ボトルの内側と外側にそれぞれ金属箔があります。
両方の金属薄膜は互いに接触するように近くに配置されますが、実際にはガラスによって互いに離れています。 したがって、一方の薄膜の電荷は他方にスキップできない。 ライデンびんが充電されると、両方の金属箔が異なる電荷で帯電します。

ライデンびんが収める電荷量は思ったより小さいです。 例えば、内部容量が500mL程度のライデンびんの充電容量は約\(1nF\)(\(1 \times 10^{-9} F\))程度です。現在は、同じコンデンサを米粒サイズにすることができます。

電荷の保存（充電）

ライデンびんの内側薄膜は、鎖などの電流が流れる材質を介して中央の端子と接続されています。 この端子から正電荷（または負電荷）が流れ込むと、内側の金属箔が帯電されます。
ライデンびんの外側は接地されているため、静電気誘導現象により内側金属箔と異なる電荷で帯電されます。
ライデンびんが帯電すると、異なる極性を帯びた電荷の間に引力（引っ張る力）が作用して帯電した状態が維持されます。

保存された電荷の消滅（放電）

ライデンびんの端子と外側の金属箔が電気回路で接続されると、帯電した電荷が流れることができます。充電された電荷は電位差（または電圧）によって電気回路に沿って流れます。放電されたときに電荷が持っていたエネルギーは様々な方法で放出されます。たとえば、雲の中で雷が発生したり、乾燥した日に金属に触れようとすると、指先で小さな火花が発生することがあります。