Экспериментальные коллизии лейденского опыта


Изобретение лейденской банки — новая страница в летописи электричества

После того, как было установлено разделение тел на проводники и непроводники, а опыты с электростатическими машинами получили широчайшее распространение, совершенно естественной была попытка «накопить» электрические заряды в каком-то стеклянном сосуде, который мог их сохранить. Среди многих физиков, занявшихся подобными экспериментами, наибольшую известность получил голландский профессор из г. Лейдена Мусхенбрук (Мушенбрек) (1692—1761 гг.).

Зная, что стекло не проводит электричества, он (в 1745 г.) взял стеклянную банку (колбу), наполненную водой, опустил в нее медную проволоку, висевшую на кондукторе электрической машины, и, взяв банку в правую руку, попросил своего помощника вращать шар машины. При этом он правильно предположил, что заряды, поступавшие с кондуктора, будут накапливаться в стеклянной банке.

После того, как по его мнению, в банке накопилось достаточное количество зарядов, он решил левой рукой отсоединить медную проволоку. При этом он ощутил сильный удар, ему показалось, что «пришел конец». В письме Реомюру в Париж (в 1746 г.) он писал, что этот «новый и страшный опыт советую самим никак не повторять» и что «даже ради короны Франции он не согласится подвергнуться столь ужасному сотрясению».

Так была изобретена лейденская банка (по имени г. Лейдена), а вскоре и первый простейший конденсатор, одно из распространеннейших электротехнических устройств.

Опыт Мусхенбрука произвел подлинную сенсацию не только среди физиков, но и многих любителей, интересовавшихся электрическими опытами.

Независимо от Мусхенбрука в том же 1745 г. к созданию лейденской банки пришел и немецкий ученый Э.Г. Клейст. Опыты с лейденской банкой стали производить физики разных стран, а в 1746—1747 гг. первые теории лейденской банки разработали знаменитый американский ученый Б. Франклин и хранитель физического кабинета англичанин В. Уатсон. Небезынтересна отметить, что Уатсон стремился определить скорость распространения электричества, «заставив» его «пробежать» 12 000 футов.

Одним из важнейших последствий изобретения лейденской банки явилось установление влияния электрических разрядов на организм человека, что привело к зарождению электромедицины это было первое сравнительно широкое практическое применена электричества, сыгравшее большую роль в углублении изучении электрических явлений.

Опыт Мусхенбрука был повторен в присутствии французского короля аббатом Нолле. Он образовал цепь из 180 гвардейцев взявшихся за руки, причем первый держал банку в руке, а последний прикасался к проволоке, извлекая искру. «Удар почувствовался всеми в один момент; было курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик десятков людей». От этой цепи солдат и произошел термин «электрическая цепь».

Постепенно конструкция лейденской банки совершенствовалась: воду заменили дробью, а затем наружная поверхность покрывалась тонкими свинцовыми пластинами; позднее внутреннюю и наружную поверхности стали покрывать оловянной фольгой, и банка приобрела современный вид.

При проведении исследований с банкой было установлено (в 1746 г. англичанином Б. Вильсоном), что количество электричества, собираемое в банке, пропорционально размеру обкладок и обратно пропорционально толщине изоляционного стоя. В 70-х гг. XVIII в. металлические пластины стали разделять не стеклом, а воздушным промежутком — так, появился простейший конденсатор.

Веселовский О. Н. Шнейберг А. Я «Очерки по истории электротехники»

Экспериментальные коллизии лейденского опыта

Бенджамин Франклин
Benjamn Franklin
1706 — 1790

Эксперименты Франклина с лейденской банкой:

Франклин первый доказал, что искра выделяет тепло. Разряд в лейденской банке между электродами F и G заставлял подниматься столбик ртути в термометре а.

Известие об изобретении лейденской банки было настолько ошеломляющим, что оно в мгновение ока облетело Европу, и опыт повторялся повсюду. Для просвещения французского короля опыт был произведен на цепи из ста восьмидесяти взявшихся за руки гвардейцев. При электрическом разряде все 180 человек высоко подпрыгнули, словно собираясь маршировать в воздухе. В парижском монастыре семьсот монахов, взявшись за руки, повторили тот же эксперимент. Подобно вороху желтых листьев, подхваченных ветром, все семьсот монахов разом подскочили. Устраивались общественные демонстрации, и смельчаки из публики рвались на себе испытать действие электрического разряда. Электричество стало самым модным зрелищем сезона. Франклин присутствовал на одной из таких публичных демонстраций в Бостоне. Она пробудила в нем интерес к электричеству.

Осенью 1746 года Франклин выписал из Англии необходимое оборудование и следующей весной приступил к опытам. Он начал работать, имея в своем распоряжении лишь скудную информацию.

Лейденская банка, которую применял Франклин в опытах, представляла собой обыкновенную закупоренную бутылку с водой. Металлический стержень, пропущенный через пробку, был погружен в жидкость. Некоторые экспериментаторы завертывали бутылку в металлическую фольгу.

Франклин поставил перед собой задачу, решением которой до него никто не занимался: выяснить, какая часть этого с виду простого аппарата из стекла, металла и воды служит резервуаром для электрической энергии. Металлический стержень, вода или бутылка? Или их сочетание? В то время даже если бы кто-нибудь задался таким вопросом, то наверняка не знал бы, как приступить к его решению. Впрочем, и спустя двести лет после Франклина многих подобный вопрос поставил бы в тупик. Последовательный подход Франклина к его решению был гениально простым: «Чтобы узнать, где именно аккумулируется энергия, мы поместили наэлектризованную бутылку на стекло, вынули пробку со стержнем. Затем взяли бутылку в одну руку и поднесли палец другой руки к отверстию в горлышке. Из воды выскочила сильная искра. Это доказывает, что энергия собирается не в стержне».

Таким образом, один возможный ответ отброшен.

«Затем, чтобы проверить, не собирается ли энергия в воде. как нам казалось раньше, мы снова наэлектризовали бутыль». На этот раз Франклнн и его помощник вынули пробку со стержнем и перелили воду из наэлектризованного сосуда в другой сосуд, не подвергавшийся электризации. Если бы заряд находился в воде, второй сосуд испускал бы искры. Этого не произошло.

«. Тогда мы рассудили, что электрический заряд либо исчезает при переливании воды, либо остается в первой бутыли. Второе оказалось верным, так как при прикосновении к бутыли вылетали искры, хотя наполнена она была обычной ненаэлектризованной водой из чайника».

На этом этапе исследования, пожалуй, ни один человек из сотен тысяч не стал бы ломать голову над новым вопросом: собирается ли заряд в бутыли благодаря ее форме, или же благодаря тому, что она сделана из стекла? Тут снова мог возникнуть вопрос: возможно ли это проверить?

Франклин взял кусок простого оконного стекла и по краям его поместил тонкие полоски свинца. Это несложное устройство было наэлектризовано. Затем по очереди снял со стекла обе свинцовые полоски и проверил. Изолированный от стекла свинец не давал искры. Но стоило прикоснуться к стеклу, как возникало множество искр. Таким образом Франклин пришел к конечному выводу: свойство собирать электрический заряд присуще стеклу.

Доказательство того, что электрический заряд собирается в диэлектрике, спустя столетие легло в основу работы Максвелла, создавшего теорию электромагнитных волн, которая, в свою очередь, привела к изобретению радио. Франклин, исходя из того же опыта, изобрел электрический конденсатор, один из наиболее важных приборов электрической цепи, который применяется сейчас в каждом радиоприемнике, телевизоре, телефоне, радиолокаторе, циклотроне.

До Франклина в науке главенствовала теория о существовании двух различных видов электричества, получивших довольно туманные названия смоляного и стеклянного. Франклин заявил, что есть только один вид электричества, что оно не возникает и не исчезает при трении или любом другом действии, а находится в скрытом состоянии в материи. Более того, Франклин утверждал, что электричество, по всей вероятности, состоит из «мельчайших частиц», которые могут проникать внутрь металлов с такой же легкостью, с какой газ распространяется в атмосфере. Дж. Дж. Томсон, который впоследствие открыл электрон и заложил основу современной электронной теории, отзывался о Франклине с таким же восхищением, как и его современники.

По материалам книги Митчела Уилсона
«Американские ученые и изобретатели»

Экспериментальные коллизии лейденского опыта

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — (по имени города Лейдена, где была изобретена). Прибор, служащий для скопления большого количества электричества электрическ. конденсатор. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА по имени… … Словарь иностранных слов русского языка

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА, первое в истории и простейшее устройство для накопления СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. Перво начально это был электрический КОНДЕНСАТОР, созданный в 1745 г. в г. Лейдене (Голландия). Лейденская банка состоит из стеклянного сосуда,… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА — ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА, один из весьма распространенных электрических конденсаторов. Представляет собой стеклянную банку, изнутри, и снаружи оклеенную станиолем. Внутренняя обклейка непосредственно соединяется с металлическим стержнем, заканчивающимся… … Большая медицинская энциклопедия

лейденская банка — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN Leyden jar … Справочник технического переводчика

лейденская банка — Le >Fizikos terminų žodynas

Лейденская банка — один из видов электрических конденсаторов (см.); называется иногда банкою Клейста. Этот конденсатор имеет форму банки, т. е. цилиндра с более или менее широким горлом или же просто цилиндра, обыкновенно стеклянного. Банка обклеена листовым оловом … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Лейденская банка — название электрического конденсатора, по форме внешне похожего на банку, название по городу Лейден (Голландия), месту создания: ஐ . после чего отправились пировать; и пока полные до краев лейденские банки ходили меж ними, друзья настолько … Мир Лема — словарь и путеводитель

лейденская банка — Старинный прибор, предшественник современных электрических конденсаторов … Словарь многих выражений

лейденская — банка [ Словарь иностранных слов русского языка

БАНКА — (польск. banka, уменьш. от bania горшок). 1) цилиндрический, сверху открытый сосуд. 2) рожки, которыми вытягивают кровь из насечек на теле. 3) пространство между двумя орудиями в деке корабля; предназначается для жилья матросов. 4) на гребном… … Словарь иностранных слов русского языка

«Лейденская банка» и гвардейцы. Принцип действия

После того, как было установлено разделение тел на проводники и непроводники, а опыты с электростатическими машинами получили широчайшее распространение, совершенно естественной была попытка «накопить» электрические заряды в каком-то стеклянном сосуде, который мог их сохранить. Среди многих физиков, занявшихся подобными экспериментами, наибольшую известность получил голландский профессор из г. Лейдена Мусхенбрук (Мушенбрек) (1692-1761 гг.).

Зная, что стекло не проводит электричества, он (в 1745 г.) взял стеклянную банку (колбу), наполненную водой, опустил в нее медную проволоку, висевшую на кондукторе электрической машины, и, взяв банку в правую руку, попросил своего помощника вращать шар машины. При этом он правильно предположил, что заряды, поступавшие с кондуктора, будут накапливаться в стеклянной банке.

После того, как по его мнению, в банке накопилось достаточное количество зарядов, он решил левой рукой отсоединить медную проволоку. При этом он ощутил сильный удар, ему показалось, что «пришел конец». В письме Реомюру в Париж (в 1746 г.) он писал, что этот «новый и страшный опыт советую самим никак не повторять» и что «даже ради короны Франции он не согласится подвергнуться столь ужасному сотрясению».

Так была изобретена лейденская банка (по имени г. Лейдена), а вскоре и первый простейший конденсатор, одно из распространеннейших электротехнических устройств.

Опыт Мусхенбрука произвел подлинную сенсацию не только среди физиков, но и многих любителей, интересовавшихся электрическими опытами.

Независимо от Мусхенбрука в том же 1745 г. к созданию лейденской банки пришел и немецкий ученый Э.Г. Клейст. Опыты с лейденской банкой стали производить физики разных стран, а в 1746-1747 гг. первые теории лейденской банки разработали знаменитый американский ученый Б. Франклин и хранитель физического кабинета англичанин В. Уатсон. Небезынтересна отметить, что Уатсон стремился определить скорость распространения электричества, «заставив» его «пробежать» 12 000 футов.

Одним из важнейших последствий изобретения лейденской банки явилось установление влияния электрических разрядов на организм человека, что привело к зарождению электромедицины это было первое сравнительно широкое практическое применена электричества, сыгравшее большую роль в углублении изучении электрических явлений.

Опыт Мусхенбрука был повторен в присутствии французского короля аббатом Нолле. Он образовал цепь из 180 гвардейцев взявшихся за руки, причем первый держал банку в руке, а последний прикасался к проволоке, извлекая искру. «Удар почувствовался всеми в один момент; было курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик десятков людей». От этой цепи солдат и произошел термин «электрическая цепь».

Постепенно конструкция лейденской банки совершенствовалась: воду заменили дробью, а затем наружная поверхность покрывалась тонкими свинцовыми пластинами; позднее внутреннюю и наружную поверхности стали покрывать оловянной фольгой, и банка приобрела современный вид.

При проведении исследований с банкой было установлено (в 1746 г. англичанином Б. Вильсоном), что количество электричества, собираемое в банке, пропорционально размеру обкладок и обратно пропорционально толщине изоляционного стоя. В 70-х гг. XVIII в. металлические пластины стали разделять не стеклом, а воздушным промежутком — так, появился простейший конденсатор.

Веселовский О. Н. Шнейберг А. Я «Очерки по истории электротехники»

Для изготовления лейденских банок могут быть взяты любые стеклянные банки из-под консервированных фруктов, широкогорлые бутылки или просто чайные стаканы. Емкость конденсатора — лейденской банки зависит от ее объема. По­этому для того, чтобы накопить больше электричества, надо делать больше и лейденскую банку. Самыми подходящими для этого будут стеклянные банки из-под консервов емкостью в 0,5 или 1 литр. Нам нужно взять четыре одинаковых банки.
Все банки на 3/4 их высоты необходимо оклеить станиолем— оловянной фольгой, употребляемой для обертки чая, шоко­лада и других продуктов. Также оклеиваются банки и изнутри. Необходимо заклеить станиолем с обеих сторон дно банки. При этом надо следить, чтобы на станиоле не получалось складок и разрывов. Если же где-нибудь будут небольшие дырочки, их заклеивают кружочками станиоля. Приклеивать станиоль можно конторским клеем. Можно обойтись и без внутренней обклейки банки, а просто насыпать немного в банку мелко настриженной фольги и спустить в нее прием­ник из проволоки.
Приемник для лейденской банки можно изготовить различ­ными способами. Приемник — это металлический стержень с шариком или петлей на конце, служащий для соединения внутренней обкладки банки с кондуктором электрической машины. Укрепить его в банке можно путем широкого кольца, сделанного на противоположном конце стержня. Кольцо это должно плотно входить в банку до самого дна. Можно также свить спираль по внутреннему диаметру банки. Если для банки будет использована бутылка с широким горлом, то стержень укрепляется в пробке, которой закрывается бу­тылка. Стержень должен доходить до дна банки и плотно прижиматься к станиолю. Чтобы не поцарапать и не про­рвать внутреннюю обкладку банки, на конце стержня также надо сделать маленькое колечко, могущее пройти через горло бутылки. Если горло бутылки не позволит вам оклеить ее внутренность, то внутреннюю обкладку банки заменит налитая в нее вода с небольшим добавлением соли. Уровень воды должен соответствовать уровню внешней обкладки. Можно в бутылку насыпать дроби до такого же уровня.
Батарея из лейденских банок изготовляется просто. Все приемники банок соединяются между собой голым медным проводом, а банки устанавливаются на доску, оклеенную ста­ниолем. Такая батарея будет накапливать электричества в четыре раза больше, чем одна банка. Изготовление лейденских банок и батареи из них показано на рис. 5 а и б.

Рис. 5. Лейденские банки и их соединение в батареи.
а—лейденские банки, б— батарея из лейденских банок, в—разрядник.

Вопрос 7. Что вы знаете о Лейденской банке?

Лейденская банка — первый электрический конденсатор,

изобретённый голландскими учёными Мушенбреком и его учеником Кюнеусом в 1745 в Лейдене.

Диэлектриком в этом конденсаторе служило стекло сосуда, а обкладками — вода в сосуде и ладонь экспериментатора, которая держала сосуд. Выводом внутренней обкладки служил металлический проводник, пропущенный в сосуд и погруженный в воду.

О своих ощущениях ученый писал: « Медная проволока, конец которой был погружен в круглый стеклянный сосуд, отчасти наполненный водой, который я держал в правой руке, другой же рукой я пробовал извлечь искры из наэлектризованного ствола. Вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что все тело содрогнулось, как от удара молнии. Сосуд, хотя и из тонкого стекла, обыкновенно сотрясением этим не разбивается, но рука и все тело поражаются столь страшным образом, что и сказать не могу, одним словом, я думал, что пришел конец. »

Выяснилось, что в сосудах того типа, о котором пишет Мушенбрек, электричество может накапливаться в весьма значительных количествах. Так была открыта прославленная впоследствии «лейденская банка» – простейший конденсатор.


Новость о лейденской банке с большой скоростью распространилась по Европе и не слишком просвещенной тогда Америке. Мушенбрек, и до того известный, стал лейденской достопримечательностью. С ним, в частности, познакомился Петр Великий, когда работал на верфях в Голландии. Позже Петр заказал для новой Академии наук различные приборы именно Мушенбреку «сделать повелеть»..

В лабораториях, аристократических салонах, на ярмарках ставились удивительнее опыты, неприятные, забавные и волнующие одновременно.

Французская столица, разумеется, не могла остаться в стороне от «лейденского поветрия». 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, вскрикнули с ужасом.

180 королевских мушкетеров тоже провели перед королем подобный опыт в Версале. Даже гвардейская дисциплина оказалась бессильной перед ударом лейденской банки: «Первый держал в свободной руке банку, а последний извлекал искру; удар почувствовался всеми в один момент. Было очень курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар».

Провел этот эксперимент придворный «электрик» короля, специально ведавший различными электрическими увеселениями, аббат Нолле.

Несмотря на неприятное ощущение, тысячи и тысячи людей хотели подвергнуться эксперименту.

Изготавливались новые банки, все более мощные.

Лейденская банка стала непременным атрибутом электрических исследований. С ее помощью получали крупные электрические искры – иной раз до нескольких сантиметров.

Электрические опыты приобрели необыкновенную популярность. Они стали одним из изысканнейших развлечений.

Целые представления, занимательные, чуть не театральные зрелища разыгрывались перед восторженными зрителями.

Лекторы, а может быть, вовсе не лекторы, а послы новой эпохи, искусители душ, воспламенители сердец глашатаями новых открытий разъезжали по свету, оставляя

В 1746 г. появились различные модификации лейденской банки с фольговыми обкладками, с внутренней обкладкой из металлических опилок или дроби и т. д. Лейденская банка позволяла накапливать и хранить сравнительно большие заряды, порядка микрокулона.

Лейденская банка из Королевского

шотландского музея в Эдинбурге

Основа современной электрофорной машины, служащей для проведения опытов по электростатике в школе.

Лейденская банка-это конденсатор

Конденсаторы являются непременным элементом любых электронных схем , от простых до самых сложных. Трудно себе представить какую бы то ни было электронную схему, в которой не используются конденсаторы. За два с половиной века своего существования они весьма значительно изменили свой облик и сегодня отвечают всем требованиям передовой технологии. Некоторые конденсаторы стоят не больше рубля, но их производство в мировом масштабе исчисляется миллиардами долларов. Лейденская один из видов электрических конденсаторов; называется иногда банкою Клейста. Лейденская банка представляет собой стеклянный сосуд, внутренняя и наружная поверхность которого покрыты двумя листами фольги. Через резиновую пробку в сосуд вставлен металлический стержень так, что он касается внутреннего листа фольги. Внутренний и наружный листы фольги, в обычных условиях имеющие нейтральный заряд, играют роль электродов, если их подсоединить к внешнему источнику электрических зарядов. Банка может не иметь внутренней обсадки, но тогда в ней должна быть жидкость, напр. вода; банка может не иметь и внешней обкладки, но в таком случае при заряжении надо ее обхватить ладонями рук; такова и была банка в первоначальном виде.

Клейст, не зная о лейденских опытах, устроил подобный же прибор.

Мушенброк для избежания болезненных опытов разряда банки чрез человеческое тело придумал употребление металлического разрядника, а для получения усиленного действия от банок устроил первую батарею из 3 банок. Гралат, Ватсон, Бевис и др. постепенно улучшили устройство Л. банок и батарей. Теория действия Л. банки та же, что и вообще электрического конденсатора, преимущество ее перед пластинчатым конденсатором заключается в большей поверхности и замкнутости при других одинаковых условиях.

Источником зарядов для Лейденской банки может быть электрическая батарейка, генератор и т. д. Так же простая эбонитовая палочка, потертая о шерсть или мех. Если такой палочкой, несущей в себе свободные электроны, коснуться металлического стержня в горлышке сосуда, электроны перетекут с палочки на внутренний электрод. Таким образом отрицательный заряд будет перенесен на внутренний электрод. Поскольку способность накапливать заряды у сосуда ограничена их взаимным отталкиванием, их переход на электрод не может быть бесконечным. Способность накапливать или удерживать заряды называется емкостью.

В лейденской банке емкость увеличивается благодаря наличию второго электрода на внешней стенке сосуда. Если этот электрод заземлить, то заряд, накопленный на внутреннем электроде, будет притягивать из земли такой же по величине заряд противоположного знака. Накопленный на наружном электроде положительный заряд притягивает находящиеся на внутреннем электроде отрицательно заряженные электроны, частично нейтрализуя силы отталкивания, сдерживающие накапливание электронов. Благодаря этом емкость сосуда увеличивается. Однако расти бесконечно она не может.

Имеются два пути увеличения емкости лейденской банки. Один из них заключается в увеличении площади электродов, чтобы дать возможность зарядам рассредоточиться в большем пространстве и тем самым уменьшить силу взаимного отталкивания электронов. Другой путь — уменьшить толщину стеклянной стенки сосуда, разделяющей заряды, скапливающиеся на внутреннем и внешнем электродах. Не надо забывать при этом, что если стекло будет слишком тонким, электроны смогут пройти сквозь него, создавая искровой разряд, что приведет к рассеянию заряда.

Оба пути в лейденской банке трудно реализовать, но они входят в число трех классических способов, к которым прибегают современные ученые и инженеры при разработке новых конструкций конденсаторов. Третье направление увеличения емкости — учет особенностей поведения электронов в изоляторах. Хотя электроны в изоляционном материале неподвижны, они все же могут слегка смещаться под воздействием сил притяжения или отталкивания, действующих со стороны электродов. На одной стороне разделяющего электроды диэлектрика электроны как бы «вспучиваются» под его поверхностью, создавая отрицательный заряд, на другой его стороне они «утопают» в толщу диэлектрика, увеличивая в подповерхностной зоне значение положительного заряда. Таким образом, созданные в диэлектрике заряды способствуют нейтрализации зарядов на обкладках.

В 1913г. Петербургский университет получил нового сотрудника — физика А.Ф.Иоффе. При специальности инженера-технлога, имея склонность к научной работе, до этого он в течение нескольких лет трудился в Мюнхенском университете под руководством лучшего физика-экспериментатора Европы В.К.Рентгена. Там же он и защитил докторскую диссертацию.

Теперь его научным руководителем стал физик О.Д.Хвольсон. В беседе о предстоящих исследовательских работах этот руководитель предложил ему «продолжить замечательную традицию русских ученых» воспроизводить лучшие научные заграничные работы. Понятно, что ученику Рентгена, самого первого лауреата Нобелевской премии по физике, даже слышать об этом было странно. Он переспросил: «Не лучше ли ставить новые еще не разрешенные вопросы?». На что Хвольсон ответил: «Но разве можно в физике придумать что-то новое? Для этого надо быть Джи-Джи Томсоном».

Действительно, Дж.Томсон, первооткрыватель электрона, был крупным физиком. Но потом оказалось, что и А.Ф.Иоффе тоже умел задавать вопросы в науке и вся мировая полупроводниковая техника по сути началась с него. К тому же он явился организатором русской научной школы, учениками которой гордилась бы любая страна мира, среди которых И.В.Курчатов и нобелевские лауреаты Н.Н.Семёнов, П.Л.Капица.

Умение задавать природе вопросы и получать на них ответы с помощью эксперимента считается самым важным в жизни науки. А деятели, которые умеют это делать, как раз и являются выдающимися учеными. Но нее так уж и неправ был и О.Д.Хвольсон. Фундамент современной физики состоит из выводов работ первопроходцев, которые регулярно проверяются, перепроверяются, уточняются. В случае неподтверждения выводов рушатся целые разделы наук, а затем кропотливо возводятся новые стены, филиалов этой науки, которые ведут к новым открытиям, к новым построениям. Такой процесс длится столетиями и нет этому конца.

Здесь мы поведаем историю об эксперименте одного ученого, которого заинтересовал перспективный научный вопрос о физическом явлении и который пытался решить его с помощью простого и убедительного опыта, но приведшего к ситуации, называемой коллизией. Это тот случай, когда полученные результаты противоречат друг другу.

Каждый электрик должен знать:  Характеристики ЦАП

Никто не сможет назвать точную дату научного открытия того факта, что электрические заряды можно накапливать с помощью специальных устройств, впоследствии названных лейденскими банками и позже получивших свое развитие в приборах, именующихся . Но можно утверждать, что после 1745г. с помощью лейденской банки удалось выяснить высокую скорость распространения электричества, его влияние на организм человека и животных, возможность поджигания электрическими искрами горючих газов и т.д. Тысячи исследователей пытаются применить этот прибор для нужд народного хозяйства. Однако саму лейденскую банку почему-то никто и не пытается изучать.

Первый вопрос природе по самой банке задает великий американский ученый-самоучка Бенджамин Франклин. Напомним, что лейденская банка в то время представляла собой обыкновенную закупоренную бутылку с водой, в пробку которой был вставлен железный стержень, касающийся этой воды. Саму бутылку или держали в руках, или ставили на свинцовый лист. Таким и было всё её устройство.

Франклин задался вопросом выяснить, где же в этом простом аппарате из стекла металла и воды может накапливаться электричество . В железном стержне, воде или самой бутылке? Сейчас, когда существуют различные измерительные приборы и половина населения пользуется компьютерами, этот вопрос многих поставит в тупик. Посмотрим, как решалась эта задача в 1748г, когда единственным измерительным прибором был сам экспериментатор, пропускающий через себя болезненные электрические удары. Большей частью будем приводить описание экспериментов самим автором опытов, чтобы убедиться в их гениальной простоте.

«Намереваясь исследовать наэлектризованную банку, чтобы установить, где скрыта ее сила, мы поместили ее на стекло и вынули пробку с проводом. Затем, взяв банку в одну руку и поднеся другой палец к ее горловине, мы извлекли из воды сильную искру со столь же сильным ударом, как если бы провод оставался на своем месте, а это показало, что сила скрывается не в проводе». Здесь автор проводом называет выводной стержень банки.

«После этого в целях выяснения, не находится ли электричество, как нам это думалось, в воде, мы опять наэлектризовали банку. Поставив ее на стекло, вынули из нее, как и раньше, провод с пробкой; затем всю воду из банки мы перелили в пустую бутылку, которая тоже стояла на стекле. Мы считали, что если электричество находилось в воде, то при прикосновении к этой бутылке мы получим удар. Никакого удара не последовало. Отсюда мы сделали вывод, что электричество либо было потеряно при переливании, либо же осталось в банке».

«Верным оказалось, как мы установили, последнее, потому что при испытании этой банки последовал удар, хотя в нее мы налили простую воду из чайника». Франклину ничего не оставалось, как признать, что заряд в банке мог быть только в её стекле.

«Чтобы выяснить затем, присуще это свойство стеклу бутылки или ее форме, мы взяли лист стекла, положили его на ладонь, прикрыли сверху пластинкой свинца и наэлектризовали последнюю. Поднесли к ней палец, в результате чего последовала искра с ударом». Таким способом было определено, что форма стекла на результат не влияет. Результатом решения этой задачи стало для Франклина изобретение плоского конденсатора, одной пластиной которого являлась ладонь экспериментатора, а другой — лист свинца. Впрочем, в дальнейшем он ладонь заменяет также на свинцовый лист.

У кого могли возникнуть сомнения в научной чистоте эксперимента янки? Он смело мог утверждать, что в электрической емкости «в сконденсированном виде» заряд находится в СТЕКЛЕ. Эти опыты при необходимости мог повторить любой и проверить выводы Франклина. Наверняка такие опыты производились и выводы подтверждались многими учеными. Была даже создана демонстрационная модель лейденской банки, с помощью которой показывали учащимся упрощенный вариант опыта, потом оказавшимся с неправильным выводом. Ведь если бы Франклин вместо воды применил в опыте ртуть, результат мог быть прямо противоположным.

Эксперименты с лейденской банкой были весьма эффектными и полностью отвечали идеям просвещенного абсолютизма, поэтому стали модными в высшем свете и в них принимали участие даже венценосные особы. А аббат Ж.А.Нолле даже занял пост официального электрика при короле Людовике XV. Он то и дал название прибору по имени университетского города Лейдена в Голландии, где скорее всего и был изобретен этот прибор.

Десяток лет экспериментов не пропали даром. Было точно установлено, что результаты опытов не зависят от состава воды (годилась любая). Более того, вместо воды в банку можно было насыпать свинцовую дробь или просто внутри ее укрепить свинцовую фольгу. На действие банки это не отражалось. Банки для усиления действия научились собирать в батареи.

Было установлено, что банки большего объема (следовательно, и с большей поверхностью стекла) давали более сильные разряды. А вот зависимость удара от толщины стекла была обратной. Более тонкие стекла давали более сильный разряд. Удивительно, что с помощью силы электрического удара исследователя, ученые довольно точно подошли к хорошо знакомой нам формуле емкости плоского конденсатора. Впоследствии историки науки в шутку назовут этот метод измерений ШОКМЕТРОМ. (От французского ШОК — удар, толчок).

Для объяснений электрических явлений в научной среде были выдвинуты несколько теорий, нашедших применение среди ученых. Среди них была и унитарная теория электричества, предложенная самим Франклином. Согласно этой теории электричество представляло собой некую невесомую жидкость, которая заполняла все тела. Если в телах было больше или меньше этой жидкости, то тело приобретало заряд. При избытке этой жидкости тело имело заряд положительный, при недостатке — отрицательный. Эта теория позже найдет свое развитие в электронной теории проводимости.

С помощью этой теории было легко объяснить явления, происходящие в конденсаторе (лейденской банке). При зарядке электрическая жидкость из одной обкладки конденсатора перетекает в другую обкладку. Следствием является положительный заряд одной обкладки и отрицательный другой. Стекло между ними служит только изолятором и ничем другим. Разрядить такой конденсатор легко. Достаточно замкнуть эти пластины проводником или телом человека. Но результаты опыта Франклина говорили о том, что заряд находится в стекле! Как же все это понимать?

Некоторые ученые, чтобы подтвердить правильность унитарной теории, пытались убрать из опыта стекло. Они заряжали два металлических бруска, которые висели рядом. Несомненно, что они представляли собой конденсатор, но без стекла. Увы, такой конденсатор экспериментатора током не ударял и вопрос оставался нерешенным.

В 1757 году в Петербурге вышел свет труд российского академика Франца Эпинуса «Опыт теории электричества и магнетизма», в которой описан опыт, решивший эту задачу. За основу он взял свою мысль о том, что электризация брусков была правильной, но потрясение экспериментатора ударом не было по причине малой емкости такого конденсатора. А увеличить емкость его можно увеличением обкладок конденсатора и уменьшением расстояния между ними. В связи с тем, что экспериментатор для свершения этого опыта изобретает новый вид электрической емкости — конденсатора с воздушным диэлектриком мы приводим текст самого Ф.Эпинуса.

«Итак, чтобы получить большую поверхность, я позаботился об изготовлении деревянных пластин, поверхность которых имела около восьми квадратных футов, я подвесил их, обложив металлическими листами на расстоянии полутора дюймов друг от друга в положении параллельном одна другой». Он зарядил такой конденсатор и разрядил через себя..

«Я немедленно получил сильное потрясение, совершенно подобное тому, какое вызывает лейденская банка. Кроме того, этот прибор был в состоянии воспроизвести и все другие явления, которые получаются в банке; нет нужды повергать их рассмотрению». Заметим, что восемь квадратных футов это чуть меньше квадратного метра.

Последнее замечание о «всех других явлениях» весьма существенно. Оно подчеркивает, что электричество из такого конденсатора ТОЧНО ТАКОЕ ЖЕ, как и из лейденской банки. Но здесь не было стекла, а предполагать, что заряды находятся в окружающем воздухе было непродуктивно. Позже, в 1838году такие вещества «при посредстве или через которые действуют электрические силы» М.Фарадей назовет ДИЭЛЕКТРИКАМИ. Эпинус же делает в книге замечание: «Я понял, что с Франклиным случилось нечто такое, что может случиться с каждым человеком», намекая на латинскую пословицу — Errare humanum est — человеку свойственно ошибаться.

Ф.Эпинус выслал в Америку свое сочинение специально для Франклина, но тот уже практически перестал заниматься исследованиями по электричеству, исключая практическое применение изобретенного им громоотвода. Он стал политиком. А Екатерина II отлучила от академической деятельности в России и Ф.Эпинуса. Она назначила его учителем физики для своего сына Павла, ставшего потом императором. А ведь он был приглашен в Петербург на смену погибшего при исследованиях атмосферного электричества Г.В.Рихмана. Так и получилось, что вопрос по поводу опытов с лейденской банкой оставался нерешенным еще долгое время.

И вот передо мной учебник по электричеству 1918г. издания. Это перевод книги французского автора Жоржа Клода с длинным названием «Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное». В нем идет описание опыта с лейденской банкой, как и у Франклина, но уже при отсутствии воды вообще. См. рисунок.

Слева изображена лейденская банка в сборе. Буквами А, В и С обозначены ее составные части. А и В — это внутренняя и наружная обкладки банки. С — это стеклянный стакан, служащий диэлектриком. Такая банка в сборе заряжается при демонстрационном опыте, затем заряженная разбирается демонстратором в резиновых рукавицах. Для доказательства факта, что обкладки банки не имеют заряда, их контактируют друг с другом. Убеждаются, что искры нет. Затем банку собирают. К удивлению она оказывается снова заряженной и дает мощнейшую искру. Этот опыт ставил многих в тупик. А наука не терпит неясностей. Однако объяснение ситуации было дано только в 1922 году.

В том году в лондонском «Философском журнале» была напечатана статья физика Дж.Адденбрука «Изучение опытов Франклина с лейденской банкой», где автор пришел к удивительным результатам, расставившим все точки над i . Оказывается, стекло в обычных условиях всегда покрыто водяной пленкой, мы это наблюдаем по запотеванию окон. Кстати, эта пленка не всегда наблюдается визуально. Вот там то и остаются заряды на разбираемом конденсаторе и играют роль обкладок в стоящем отдельно стакане. При употреблении Адденбруком стакана не из стекла, а из парафина, на котором не образуется стеклянная пленка, получается результат противоположный франклиновскому. В сухой атмосфере «эффект Франклина» на разборной лейденской банке тоже не наблюдается.

Ларчик, оказывается, открывался просто. Но ключик к нему искали почти 175 лет.

1.В.Франклин. Опыты и наблюдения над электричеством. М., АН СССР, 1956, Стр. 29-30.

2. Ф.У.Т.Эпинус. Теория электричества и магнетизма. М., АН СССР, 1951, Стр. 70-92.

3. Жорж Клод. Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное бывшего воспитанника школы химии и физики в Париже. Перевод с франц. С-Петербург, Издание В.И.Губинского. Год издания не указан. (1918)

4. Л.Крыжановский. Загадка лейденской банки. «Квант» №11, 1991. с 28,29.

Подробнее об электрическом заряде

8 Б против Лейденской банки

Физика 45. Статическое электричество — Академия занимательных наук

Субтитры


Здравствуйте. В этом выпуске канала TranslatorsCafe.com мы поговорим об электрическом заряде. Мы рассмотрим примеры статического электричества и историю его изучения. Мы поговорим о том, как образуется молния. Мы также обсудим использование статического электричества в технике и медицине и завершим наш рассказ описанием принципов измерения электрического заряда и напряжения и приборов, которые для этого используются. Как ни удивительно, но мы сталкиваемся со статическим электричеством ежедневно — когда гладим любимую кошку, расчесываем волосы или натягиваем свитер из синтетики. Так мы сами поневоле становимся генераторами статического электричества. Мы буквально купаемся в нём, ведь мы живем в сильном электростатическом поле Земли. Это поле возникает из-за того, что её окружает ионосфера, верхний слой атмосферы, слой, который является проводящим. Ионосфера образовалась под действием космического излучения, главным образом Солнца, и имеет свой заряд. Занимаясь обыденными делами вроде разогрева пищи, мы совершенно не задумываемся о том, что пользуемся статическим электричеством, повернув кран подачи газа на горелке с автоподжигом или поднеся к ней электрозажигалку. Электрический заряд — это скалярная величина, определяющая способность тела быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Единица измерения заряда в системе СИ — кулон (Кл). 1 кулон представляет собой электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время 1 с. 1 кулон эквивалентен приблизительно 6,242×10^18 e (e — заряд протона). Заряд электрона составляет 1,6021892(46) 10^–19 Кл. Такой заряд называется элементарным электрическим зарядом, то есть, минимальным зарядом, которым обладают заряженные элементарные частицы. Мы с детства инстинктивно боимся грома, хотя сам по себе он абсолютно безопасен — это просто акустическое следствие грозного удара молнии, которая вызвана атмосферным статическим электричеством. Моряки времён парусного флота впадали в священный трепет, наблюдая огоньки святого Эльма на своих мачтах, которые тоже являются проявлением атмосферного статического электричества. Люди наделяли верховных богов древних религий неотъемлемым атрибутом в виде молний, будь то греческий Зевс, римский Юпитер, скандинавский Тор или Перун русичей. С тех пор, как люди впервые начали интересоваться электричеством, прошли века, и мы даже порой не подозреваем, что учёные, сделав из изучения статического электричества глубокомысленные выводы, спасают нас от ужасов пожаров и взрывов. Мы укротили электростатику, нацелив в небо пики громоотводов и снабдив бензовозы заземляющими устройствами, позволяющими электростатическим зарядам безопасно уходить в землю. И, тем не менее, статическое электричество продолжает хулиганить, создавая помехи приёму радиосигналов — ведь на Земле одновременно бушует до 2000 гроз, которые ежесекундно генерируют до 50 разрядов молний. Исследованием статического электричества люди занимались с незапамятных времён. Даже термину «электрон» мы обязаны древним грекам, хотя они подразумевали под этим несколько иное — так они называли янтарь, который прекрасно электризовался при трении. К сожалению, наука о статическом электричестве не обошлась без жертв — российский учёный немецкого происхождения Георг Вильгельм Рихман во время проведения эксперимента был убит разрядом молнии, которая является наиболее грозным проявлением атмосферного статического электричества. В первом приближении, механизм образования зарядов грозового облака во многом сходен с механизмом электризации расчёски — в нём точно так же происходит электризация трением. Льдинки, образуясь из мелких капелек воды, охлаждённой из-за переноса восходящими потоками воздуха в верхнюю, более холодную, часть облака, сталкиваются между собой. Более крупные льдинки заряжаются при этом отрицательно, а меньшие — положительно. Из-за разницы в весе происходит перераспределение льдинок в облаке: крупные, более тяжёлые, опускаются в нижнюю часть облака, а более лёгкие льдинки меньшего размера собираются в верхней части грозового облака. Хотя всё облако в целом остаётся нейтральным, нижняя часть облака получает отрицательный заряд, а верхняя — положительный. Подобно наэлектризованной расческе, притягивающей воздушный шарик из-за индуцирования на его ближней к расческе стороне противоположного заряда, грозовое облако индуцирует на поверхности Земли положительный заряд. По мере развития грозового облака, заряды увеличиваются, при этом растёт напряжённость поля между ними, и, когда напряжённость поля превысит критическое значение для данных погодных условий, происходит электрический пробой воздуха — разряд молнии. Человечество обязано Бенджамину Франклину за изобретение громоотвода (точнее было бы назвать его молниеотводом), навсегда избавившего население Земли от пожаров, вызываемых попаданием молний в здания. Кстати, Франклин не стал патентовать своё изобретение, сделав его доступным для всего человечества. Не всегда молнии несли только разрушения — уральские рудознатцы определяли расположение железных и медных руд именно по частоте ударов молний в определённые точки местности. В числе учёных, посвятивших своё время исследованию явлений электростатики, необходимо упомянуть англичанина Майкла Фарадея, впоследствии одного из основателей электродинамики, и голландца Питера ван Мушенбрука, изобретателя прототипа электрического конденсатора — знаменитой лейденской банки. Наблюдая за гонками DTM, IndyCar или Formula 1, мы даже не подозреваем, что механики зазывают пилотов для смены резины на дождевую, опираясь на данные метеорологических РЛС. А эти данные, в свою очередь, основаны именно на электрических характеристиках подступающих грозовых облаков. Электростатическое электричество — наш друг и враг одновременно: его недолюбливают радиоинженеры, натягивая заземляющие браслеты при ремонте сгоревших плат в результате удара поблизости молнии. При этом, как правило, из строя выходят входные каскады оборудования. При неисправном заземляющем оборудовании оно может стать причиной тяжёлых техногенных катастроф с трагическими последствиями — пожаров и взрывов целых заводов. Тем не менее, статическое электричество приходит на помощь людям с острой сердечной недостаточностью, вызванной хаотическими судорожными сокращениями сердца больного. Его нормальная работа восстанавливается пропусканием небольшого электростатического разряда при помощи прибора, называемого дефибриллятором. Такие приборы можно увидеть в местах, где бывает много людей. Сцена возвращения пациента с того света с помощью дефибриллятора является своего рода классикой для кино определённого жанра. При этом следует отметить, что в кино традиционно показывают монитор с отсутствующим сигналом сердцебиения и зловещей прямой линией, хотя на самом деле применение дефибриллятора, как правило, не помогает, если сердце пациента полностью остановилось. Нелишне будет вспомнить о необходимости металлизации самолетов для защиты от статического электричества, то есть, соединения всех металлических частей самолета, включая двигатель, в одну электрически целостную конструкцию. На законцовках всего оперения самолета устанавливают статические разрядники для стекания статического электричества, накапливающегося во время полета вследствие трения воздуха о корпус самолета. Эти меры необходимы для защиты от помех, возникающих при разряде статического электричества, и обеспечения надежной работы бортового электронного оборудования. И самое главное, учёные пришли к выводу, что статическому электричеству, точнее его разрядам в виде молний, мы, вероятно, обязаны появлению жизни на Земле. В ходе экспериментов в середине прошлого века, с пропусканием электрических разрядов через смесь газов, близкую по составу газов к первичному составу атмосферы Земли, была получена одна из аминокислот, которая является «кирпичиком» нашей жизни. Для укрощения электростатики очень важно знать разность потенциалов или электрическое напряжение, для измерения которого придуманы приборы, называемые вольтметрами. Ввел понятие электрического напряжения итальянский учёный 19-го века Алессандро Вольта, по имени которого и названа эта единица. В своё время для измерения электростатического напряжения использовались гальванометры, названные по имени соотечественника Вольта Луиджи Гальвани. К сожалению, эти приборы электродинамического типа, вносили искажения в измерения. К систематическому изучению природы электростатики учёные приступили со времён работ французского учёного 18-го века Шарля Огюстена де Кулона. В частности, он ввёл понятие электрического заряда и открыл закон взаимодействия зарядов. По его имени названа единица измерения количества электричества — кулон. Правда, ради исторической справедливости, надо заметить, что годами ранее этим занимался английский учёный лорд Генри Кавендиш; к сожалению, он писал в стол и его работы были опубликованы наследниками лишь спустя 100 лет. Работы предшественников, посвященные законам электрических взаимодействий, дали возможность физикам Джорджу Грину, Карлу Фридриху Гауссу и Симеону Дени Пуассону создать изящную в математическом отношении теорию, которой мы пользуемся до сих пор. Главным принципом в электростатике является постулат об электроне — элементарной частице, входящей в состав любого атома и легко отделяющегося от него под воздействием внешних сил. Помимо этого, действуют постулаты об отталкивании одноимённых зарядов и притягивании разноимённых. Первым измерительным прибором явился простейший электроскоп, изобретённый Кулоном — два листочка электропроводной фольги, помещённые в стеклянную ёмкость. С тех пор измерительные приборы значительно эволюционировали — и теперь они могут измерять разницу в единицы нанокулон. С помощью особо точных физических приборов, российский учёный Абрам Иоффе и американский физик Роберт Эндрюс Милликен независимо друг от друга и почти в одно и то же время сумели измерить электрический заряд электрона. Ныне, с развитием цифровых технологий, появились сверхчувствительные и высокоточные приборы с уникальными характеристиками, которые из-за высокого входного сопротивления почти не вносят искажений в измерения. Помимо измерения напряжения, такие приборы позволяют измерять и другие важные характеристики электрический цепей, таких, как омическое сопротивление и протекающий ток в широком диапазоне измерений. Самые продвинутые приборы, называемые из-за их многофункциональности мультиметрами, или, на профессиональном жаргоне, тестерами, позволяют измерять также и частоту переменного тока, емкость конденсаторов и осуществлять проверку транзисторов и даже измерять температуру. Как правило, современные приборы имеют встроенную защиту, не позволяющую вывести прибор из строя при неправильном применении. Они компактны, просты в обращении и безопасны в работе — каждый из них проходит через ряд испытаний на точность, проверяется в тяжёлых режимах работы и заслужено получает сертификат безопасности. Спасибо за внимание! Если вам понравилась это видео, пожалуйста, не забудьте подписаться на наш канал!

Устройство

По энциклопедии Ф. А. Брокгауза и И. А. Ефрона, «этот конденсатор имеет форму банки, то есть цилиндра с более или менее широким горлом или же просто цилиндра, обыкновенно стеклянного. Банка оклеена внутри и снаружи листовым оловом (наружная и внутренняя обкладки) примерно до 2/3 её высоты и прикрыта деревянной крышкой. Банка может не иметь внутренней обкладки, но тогда в ней должна быть жидкость, например вода; банка может не иметь и внешней обкладки, но в таком случае при заряжении надо её обхватить ладонями рук; такова и была банка в первоначальном виде, когда её устроил (1745) голландский физик Мушенбрук и когда впервые испытал удар от разряда банки лейденский гражданин Кюнеус». Сквозь крышку в банку был воткнут металлический стержень. Лейденская банка позволяла накапливать и хранить сравнительно большие заряды, порядка микрокулона электрофорной машины , в электротехнике она вытеснена куда более удобными и ёмкими высоковольтными конденсаторами закрытого типа.

Загадка Лейденской банки

Английский химик, физик и историк науки Джозеф Пристли назвал лейденский опыт самым замечательным открытием в области электричества. Этот опыт, которым увенчалось изобретение первого конденсатора, был научной сенсацией XVIII века: всех восхищала длинная голубоватая искра и изумляло «электрическое потрясение» при разряде лейденской банки через тело экспериментатора; знатоки ценили способность лейденской банки накапливать большой заряд и долго хранить его.

В музее-усадьбе «Архангельское» под Москвой хранится картина художника Шарля-Амедея Ван Лоо «Электрический опыт» (1777 г.). В чем же, собственно, состоит опыт, столь достоверно изображенный художником?

До изобретения «вольтова столба» (1799 г.) лабораторными источниками электричества служили только машины, основанные на электризации трением. Такая машина и изображена на картине — стеклянный шар, который при вращении трется о подушечку и вырабатывает заряд (раньше шар терся просто о руки ассистента). Девушка, изображенная в центре картины, стоит на изолирующей подставке. Стержень, который девушка держит в левой руке, почти касается вращающегося шара. Видны искры между шаром и стержнем. Тело человека — в общем, неплохой проводник, поэтому другой стержень, который девушка держит в правой руке, также оказывается заряженным.

Главный участник опыта — бедняга-негритенок. В правой руке он держит сосуд с водой, куда погружен только что упомянутый стержень. Сосуд — это и есть лейденская банка в ее первоначальном варианте (1745 г.). В лейденской банке, изображенной на картине, диэлектриком служит стекло, внутренним электродом — вода, а внешним — ладонь экспериментатора. На картине изображен момент зарядки конденсатора. Пройдет мгновенье, негритенок приблизит свободную руку к стержню, между стержнем и рукой проскочит искра — и конденсатор разрядится через негритенка, который испытает электрический удар.

Одно из первых исследований лейденской банки провел американский ученый, просветитель и политик Бенджамин Франклин, который установил, в частности, что в лейденской банке одновременно накапливаются заряды, равные по величине и противоположные по знаку.

Франклин задался вопросом, где же, собственно, «сидят» заряды в лейденской банке. Для получения ответа на этот вопрос Франклин проделал такой опыт. Он зарядил лейденскую банку, а затем вынул из нее стержень и вылил «наэлектризованную» воду в другой сосуд. Лейденский опыт с этим сосудом не получился, зато, налив новой воды в первую лейденскую банку, Франклин разрядил ее через свое тело и испытал электрический удар практически такой же силы, как если бы он не выливал «наэлектризованную» воду. Франклин сделал вывод, что заряды «сидят» в стекле, а не в воде, как он сперва предположил.

Этот опыт описывается многими историками науки, которые при этом явно или неявно подтверждают справедливость вывода Франклина. К сожалению, осталось почти незамеченным исследование Адденбрука (1922 г.), в котором показана ошибочность вывода Франклина.

Адденбрук сделал разборный конденсатор, состоящий из трех цилиндров: одного стеклянного и двух металлических, плотно прилегающих к стеклянному изнутри и снаружи соответственно. Исследователь зарядил такой конденсатор, затем аккуратно разобрал его и ввел в соприкосновение друг с другом металлические цилиндры. Если цилиндры были заряжены, то они, естественно, должны были при этом разрядиться. Адденбрук снова собрал конденсатор. Как и в опыте Франклина, конденсатор оказался заряженным практически также, как первоначально. Но Адденбрук не спешил подтвердить вывод Франклина. Он проделал подобный опыт с парафиновым цилиндром вместо стеклянного, и в этом случае получился результат, противоположный франклиновскому: восстановленный конденсатор был незаряженным, а заряды, как оказалось, «сидели» на металлических цилиндрах-обкладках (разумеется, до их соприкосновения).

Каждый электрик должен знать:  Сварочные генераторы

Адденбрук сделал вывод, что «эффект Франклина» обусловлен водяной пленкой, которой в обычных условиях всегда покрыто стекло. Дело в том, что заряды в состоянии равновесия располагаются на поверхности проводника, роль которой как раз исполняет пленка воды. При удалении проводника (сливании воды, например) почти все заряды проводника остаются на этой пленке. Если тщательно просушить стекло и провести опыт в сухой атмосфере, то «эффект Франклина» не наблюдается.

Конечно, в опыте Франклина всегда имеет место «перетекание» ионов на стекло, но этот эффект незначителен. Несуществен в данном случае и электретный эффект. Следует заметить, что водяная пленка на ободке лейденского сосуда не препятствует его зарядке из-за малой подвижности ионов (разрядка конденсатора по пленке происходит гораздо медленнее, чем его зарядка).

Есть много школьных задач по физике, в которых речь идет о мысленных экспериментах с удалением и заменой диэлектриков конденсатора. При этом молчаливо подразумевается, что «эффект Франклина» отсутствует, т. е. заряжены только обкладки конденсатора. Как видим, в действительности дело обстоит сложнее.

Экспериментальные коллизии лейденского опыта

Хасапов Борис Георгиевич

В 1913г. Петербургский университет получил нового сотрудника – физика А.Ф.Иоффе. При специальности инженера-технолога, имея склонность к научной работе, до этого он в течение нескольких лет трудился в Мюнхенском университете под руководством лучшего физика-экспериментатора Европы В.К.Рентгена. Там же он и защитил докторскую диссертацию.

Теперь его научным руководителем стал физик О.Д.Хвольсон. В беседе о предстоящих исследовательских работах этот руководитель предложил ему «продолжить замечательную традицию русских ученых» воспроизводить лучшие научные заграничные работы. Понятно, что ученику Рентгена, самого первого лауреата Нобелевской премии по физике, даже слышать об этом было странно. Он переспросил: «Не лучше ли ставить новые еще не разрешенные вопросы?». На что Хвольсон ответил: «Но разве можно в физике придумать что-то новое? Для этого надо быть Джи-Джи Томсоном».

Действительно, Дж.Томсон, первооткрыватель электрона, был крупным физиком. Но потом оказалось, что и А.Ф.Иоффе тоже умел задавать вопросы в науке и вся мировая полупроводниковая техника по сути началась с него. К тому же он явился организатором русской научной школы, учениками которой гордилась бы любая страна мира, среди которых И.В.Курчатов и нобелевские лауреаты Н.Н.Семёнов, П.Л.Капица.

Умение задавать природе вопросы и получать на них ответы с помощью эксперимента считается самым важным в жизни науки. А деятели, которые умеют это делать, как раз и являются выдающимися учеными. Но не так уж и неправ был и О.Д.Хвольсон. Фундамент современной физики состоит из выводов работ первопроходцев, которые регулярно проверяются, перепроверяются, уточняются. В случае неподтверждения выводов рушатся целые разделы наук, а затем кропотливо возводятся новые стены, филиалов этой науки, которые ведут к новым открытиям, к новым построениям. Такой процесс длится столетиями и нет этому конца.

Здесь мы поведаем историю об эксперименте одного ученого, которого заинтересовал перспективный научный вопрос о физическом явлении и который пытался решить его с помощью простого и убедительного опыта, но приведшего к ситуации, называемой коллизией. Это тот случай, когда полученные результаты противоречат друг другу.

Никто не сможет назвать точную дату научного открытия того факта, что электрические заряды можно накапливать с помощью специальных устройств, впоследствии названных лейденскими банками и позже получивших свое развитие в приборах, именующихся электрическими конденсаторами. Но можно утверждать, что после 1745г. с помощью лейденской банки удалось выяснить высокую скорость распространения электричества, его влияние на организм человека и животных, возможность поджигания электрическими искрами горючих газов и т.д. Тысячи исследователей пытаются применить этот прибор для нужд народного хозяйства. Однако саму лейденскую банку почему-то никто и не пытается изучать.

Первый вопрос природе по самой банке задает великий американский ученый-самоучка Бенджамин Франклин. Напомним, что лейденская банка в то время представляла собой обыкновенную закупоренную бутылку с водой, в пробку которой был вставлен железный стержень, касающийся этой воды. Саму бутылку или держали в руках, или ставили на свинцовый лист. Таким и было всё её устройство.

Франклин задался вопросом выяснить, где же в этом простом аппарате из стекла металла и воды может накапливаться электричество. В железном стержне, воде или самой бутылке? Сейчас, когда существуют различные измерительные приборы и половина населения пользуется компьютерами, этот вопрос многих поставит в тупик. Посмотрим, как решалась эта задача в 1748г, когда единственным измерительным прибором был сам экспериментатор, пропускающий через себя болезненные электрические удары. Большей частью будем приводить описание экспериментов самим автором опытов, чтобы убедиться в их гениальной простоте.

«Намереваясь исследовать наэлектризованную банку, чтобы установить, где скрыта ее сила, мы поместили ее на стекло и вынули пробку с проводом. Затем, взяв банку в одну руку и поднеся другой палец к ее горловине, мы извлекли из воды сильную искру со столь же сильным ударом, как если бы провод оставался на своем месте, а это показало, что сила скрывается не в проводе». Здесь автор проводом называет выводной стержень банки.

«После этого в целях выяснения, не находится ли электричество, как нам это думалось, в воде, мы опять наэлектризовали банку. Поставив ее на стекло, вынули из нее, как и раньше, провод с пробкой; затем всю воду из банки мы перелили в пустую бутылку, которая тоже стояла на стекле. Мы считали, что если электричество находилось в воде, то при прикосновении к этой бутылке мы получим удар. Никакого удара не последовало. Отсюда мы сделали вывод, что электричество либо было потеряно при переливании, либо же осталось в банке».

«Верным оказалось, как мы установили, последнее, потому что при испытании этой банки последовал удар, хотя в нее мы налили простую воду из чайника». Франклину ничего не оставалось, как признать, что заряд в банке мог быть только в её стекле.

«Чтобы выяснить затем, присуще это свойство стеклу бутылки или ее форме, мы взяли лист стекла, положили его на ладонь, прикрыли сверху пластинкой свинца и наэлектризовали последнюю. Поднесли к ней палец, в результате чего последовала искра с ударом». Таким способом было определено, что форма стекла на результат не влияет. Результатом решения этой задачи стало для Франклина изобретение плоского конденсатора, одной пластиной которого являлась ладонь экспериментатора, а другой – лист свинца. Впрочем, в дальнейшем он ладонь заменяет также на свинцовый лист.

У кого могли возникнуть сомнения в научной чистоте эксперимента янки? Он смело мог утверждать, что в электрической емкости «в сконденсированном виде» заряд находится в СТЕКЛЕ. Эти опыты при необходимости мог повторить любой и проверить выводы Франклина. Наверняка такие опыты производились и выводы подтверждались многими учеными. Была даже создана демонстрационная модель лейденской банки, с помощью которой показывали учащимся упрощенный вариант опыта, потом оказавшимся с неправильным выводом. Ведь если бы Франклин вместо воды применил в опыте ртуть, результат мог быть прямо противоположным.

Эксперименты с лейденской банкой были весьма эффектными и полностью отвечали идеям просвещенного абсолютизма, поэтому стали модными в высшем свете и в них принимали участие даже венценосные особы. А аббат Ж.А.Нолле даже занял пост официального электрика при короле Людовике XV. Он то и дал название прибору по имени университетского города Лейдена в Голландии, где скорее всего и был изобретен этот прибор.

Десяток лет экспериментов не пропали даром. Было точно установлено, что результаты опытов не зависят от состава воды (годилась любая). Более того, вместо воды в банку можно было насыпать свинцовую дробь или просто внутри ее укрепить свинцовую фольгу. На действие банки это не отражалось. Банки для усиления действия научились собирать в батареи.

Было установлено, что банки большего объема (следовательно, и с большей поверхностью стекла) давали более сильные разряды. А вот зависимость удара от толщины стекла была обратной. Более тонкие стекла давали более сильный разряд. Удивительно, что с помощью силы электрического удара исследователя, ученые довольно точно подошли к хорошо знакомой нам формуле емкости плоского конденсатора. Впоследствии историки науки в шутку назовут этот метод измерений ШОКМЕТРОМ. (От французского ШОК – удар, толчок).

Для объяснений электрических явлений в научной среде были выдвинуты несколько теорий, нашедших применение среди ученых. Среди них была и унитарная теория электричества, предложенная самим Франклином. Согласно этой теории электричество представляло собой некую невесомую жидкость, которая заполняла все тела. Если в телах было больше или меньше этой жидкости, то тело приобретало заряд. При избытке этой жидкости тело имело заряд положительный, при недостатке – отрицательный. Эта теория позже найдет свое развитие в электронной теории проводимости.

С помощью этой теории было легко объяснить явления, происходящие в конденсаторе (лейденской банке). При зарядке электрическая жидкость из одной обкладки конденсатора перетекает в другую обкладку. Следствием является положительный заряд одной обкладки и отрицательный другой. Стекло между ними служит только изолятором и ничем другим. Разрядить такой конденсатор легко. Достаточно замкнуть эти пластины проводником или телом человека. Но результаты опыта Франклина говорили о том, что заряд находится в стекле! Как же все это понимать?

Некоторые ученые, чтобы подтвердить правильность унитарной теории, пытались убрать из опыта стекло. Они заряжали два металлических бруска, которые висели рядом. Несомненно, что они представляли собой конденсатор, но без стекла. Увы, такой конденсатор экспериментатора током не ударял и вопрос оставался нерешенным.

В 1757 году в Петербурге вышел свет труд российского академика Франца Эпинуса «Опыт теории электричества и магнетизма», в которой описан опыт, решивший эту задачу. За основу он взял свою мысль о том, что электризация брусков была правильной, но потрясение экспериментатора ударом не было по причине малой емкости такого конденсатора. А увеличить емкость его можно увеличением обкладок конденсатора и уменьшением расстояния между ними. В связи с тем, что экспериментатор для свершения этого опыта изобретает новый вид электрической емкости – конденсатора с воздушным диэлектриком мы приводим текст самого Ф.Эпинуса.

«Итак, чтобы получить большую поверхность, я позаботился об изготовлении деревянных пластин, поверхность которых имела около восьми квадратных футов, я подвесил их, обложив металлическими листами на расстоянии полутора дюймов друг от друга в положении параллельном одна другой». Он зарядил такой конденсатор и разрядил через себя..

«Я немедленно получил сильное потрясение, совершенно подобное тому, какое вызывает лейденская банка. Кроме того, этот прибор был в состоянии воспроизвести и все другие явления, которые получаются в банке; нет нужды повергать их рассмотрению». Заметим, что восемь квадратных футов это чуть меньше квадратного метра.

Последнее замечание о «всех других явлениях» весьма существенно. Оно подчеркивает, что электричество из такого конденсатора ТОЧНО ТАКОЕ ЖЕ, как и из лейденской банки. Но здесь не было стекла, а предполагать, что заряды находятся в окружающем воздухе было непродуктивно. Позже, в 1838году такие вещества «при посредстве или через которые действуют электрические силы» М.Фарадей назовет ДИЭЛЕКТРИКАМИ. Эпинус же делает в книге замечание: «Я понял, что с Франклиным случилось нечто такое, что может случиться с каждым человеком», намекая на латинскую пословицу – Errare humanum est – человеку свойственно ошибаться.

Ф.Эпинус выслал в Америку свое сочинение специально для Франклина, но тот уже практически перестал заниматься исследованиями по электричеству, исключая практическое применение изобретенного им громоотвода. Он стал политиком. А Екатерина II отлучила от академической деятельности в России и Ф.Эпинуса. Она назначила его учителем физики для своего сына Павла, ставшего потом императором. А ведь он был приглашен в Петербург на смену погибшего при исследованиях атмосферного электричества Г.В.Рихмана. Так и получилось, что вопрос по поводу опытов с лейденской банкой оставался нерешенным еще долгое время.

И вот передо мной учебник по электричеству 1918г. издания. Это перевод книги французского автора Жоржа Клода с длинным названием «Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное». В нем идет описание опыта с лейденской банкой, как и у Франклина, но уже при отсутствии воды вообще. См. рисунок.

Слева изображена лейденская банка в сборе. Буквами А, В и С обозначены ее составные части. А и В – это внутренняя и наружная обкладки банки. С – это стеклянный стакан, служащий диэлектриком. Такая банка в сборе заряжается при демонстрационном опыте, затем заряженная разбирается демонстратором в резиновых рукавицах. Для доказательства факта, что обкладки банки не имеют заряда, их контактируют друг с другом. Убеждаются, что искры нет. Затем банку собирают. К удивлению она оказывается снова заряженной и дает мощнейшую искру. Этот опыт ставил многих в тупик. А наука не терпит неясностей. Однако объяснение ситуации было дано только в 1922 году.

В том году в лондонском «Философском журнале» была напечатана статья физика Дж.Адденбрука «Изучение опытов Франклина с лейденской банкой», где автор пришел к удивительным результатам, расставившим все точки над i . Оказывается, стекло в обычных условиях всегда покрыто водяной пленкой, мы это наблюдаем по запотеванию окон. Кстати, эта пленка не всегда наблюдается визуально. Вот там то и остаются заряды на разбираемом конденсаторе и играют роль обкладок в стоящем отдельно стакане. При употреблении Адденбруком стакана не из стекла, а из парафина, на котором не образуется стеклянная пленка, получается результат противоположный франклиновскому. В сухой атмосфере «эффект Франклина» на разборной лейденской банке тоже не наблюдается.

Ларчик, оказывается, открывался просто. Но ключик к нему искали почти 175 лет.

1.В.Франклин. Опыты и наблюдения над электричеством. М., АН СССР, 1956, Стр. 29-30.

2. Ф.У.Т.Эпинус. Теория электричества и магнетизма. М., АН СССР, 1951, Стр. 70-92.

3. Жорж Клод. Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное бывшего воспитанника школы химии и физики в Париже. Перевод с франц. С-Петербург, Издание В.И.Губинского. Год издания не указан. (1918)

4. Л.Крыжановский. Загадка лейденской банки. «Квант» №11, 1991. с 28, 29.

Галилео Галилей. Создание экспериментального метода

Итальянский ученый-астроном Галилео Галилей (1564-1642) формулирует теоретическое различие между суждениями веры и науки. Священное Писание и вера показывают человеку «как попасть на небо», но при этом почти ничего не говорит о том, «как перемещается небо.

На этот второй вопрос дает ответ научное знание. При этом научное знание является нейтральным по отношению к вопросам духовных и религиозных ценностей, а вера не должна рассматривать Библию как источник точных фактических знаний об окружающем нас мире. Таким образом провозглашается автономия научного знания относительно Священного Писания. Наука и вера у Галилея несоразмерны, но вполне могут сосуществовать.

Рассмотрим образ науки у Галилея. Прежде всего, как уже было сказано, наука более не служанка веры, она имеет самостоятельное значение. Основы и задачи науки и веры отличаются. Более того, наука должна стать независимой от оков догматизма, слепого преклонения перед древними авторитетами.

Для определения истинности или ложности того или иного положения следует использовать доказательства, а не бумажные ссылки на авторитеты. При этом такой подход не означает полного отказа от традиций и наследия того же Аристотеля. Следует только отделить истинно научные доказательства, опирающиеся на чувственные опыт, от оторванных от действительности рассуждений.

Галилей воспринимает науку в стиле реализма. Рассуждая более как физик, нежели как математик, он считает научное знание описание реальной действительности, а не просто набором инструментов для практических расчетов. В этом заключается основное эпистемологическое противоречие между Галилеем и церковью, причина гонений и суда инквизиции.

Наука будет в состоянии дать достоверное описание действительности только в том случае, когда она будет в состоянии различить субъективные и объективные свойства тел.

Объективность науки состоит в том, что она оперирует количественными характеристиками тел, не зависимыми от наблюдающего их субъекта, доступными исчислению и измерению. Субъективные качества тел (к ним Галилей относил в том числе цвет, запах, вкус) не являются предметом науки. Объективная и доступная измерениям наука о действительности возможна, так как природа, с точки зрения Галилея, написана на языке математики.

Галилей также формулирует научный метод, следуя которому можно получить объективные научные знания. Суть его можно сформулировать несколькими цитатами из его письма к Христине Лотарингской: «в диспутах о проблемах природы не следует начинать с авторитета Священного Писания, но с чувственного опыта и необходимых доказательств»; «природные явления, которые открывает перед нашими глазами чувственный опыт или в которых убеждают нас необходимые доказательства, никоим образом не должны быть подвергнуты сомнению или осуждены отрывками из Священного Писания, где, как представляется, говорится иначе».


Сочетание чувственного опыта с необходимыми доказательствами образует научный опыт — эксперимент. Отличие эксперимента от простого пассивного наблюдения заключается в том, что эксперимент проводится для подтверждения или опровержения какой-либо гипотезы. В результате происходит формирование научной теории, подтвержденной экспериментально. Следует отметить, что Галилей широко использовал также мысленные эксперименты, часто невыполнимые на практике. Такие эксперименты вполне оправданы в случае использования их с критической или эвристической точки зрения.

Галилей использовал подзорную трубу в качестве инструмента научного исследования. Это являлось революционным шагом, так как до того механические приборы не признавались научной средой как средства, способные расширить наше представление о мире. Велик вклад Галилея в преодоление эпистемологических барьеров на пути внедрения инструмента в научное исследование. Он превратил подзорную трубу из простого предмета в решающий элемент научного знания. Несовершенство человеческих чувств может быть преодолено использованием научных приборов, расширяющих возможности познания. Галилеяможно назвать теоретиком гипотетико-дедуктивного метода в научном познании. Он продолжил научную революцию, которая будет завершена Ньютоном.

Значение натурфилософии Возрождения.

1. В рамках натурфилософии происходит ломка теоцентризма и переход к научной картине мира, что способствовало освобождению философии от средневековой теологии.

2. В эту эпоху были заложены теологические, технологические, социальные и духовные предпосылки для осуществления научной революции и формирования рационализаторской картины мира, что произошло в 18в. и имело свое продолжение в будущем. Имена философов естествоиспытателей Возрождения символизируют собой борьбу старого и нового. Противоречивый процесс становление науки и утверждение ее позиции в общественной жизни.

3. Видя в природе не только совершенное божественное творение, но прежде всего совокупность присущих ей закономерностей, свободных от непосредственного вмешательства, натурфилософия эпохи открывала путь дальнейшему развитию экспериментального естествознания, воз­никновению классической механики Ньютона, созданию философских концепций XVII — XVIII вв.

7.Гуманистический антропоцентризм. Гуманисты Возрождения.

Гуманизм — особое явление духовной жизни эпохи Возрождения. В 14 — 15 веке было принято деление наук на: науки божественные, науки человеческие (гуманистические), причем к последним относили: граммати­ку, риторику, литературу, поэзию, историю и этику.

Гуманистами называли образованных людей особенно хорошо знавших эти науки. Со II половины 14 века особое значение придается классической древнегреческой и римско-латинской литературе. Греческие и латинские писатели стали считаться на­ставниками человечества. Особенно высок авторитет Вергилия и Цицерона. Именно у Цицерона был и заимствован термин гуманизм. Цицерон называл гуманизмом высшее культурное и нравственное развитие человеческих способностей. Гуманизм представляет собою восприятие человека в качестве некоего центра мира и высшей ценно­сти. Известно, что объектом внимания для античной философии был, прежде всего, космос, в средние века — Бог, а эпоха Возрождения свое основное вни­мание сконцентрировала на человеке, его сущности и природе, смысле существования, и призвании в мире.

Гуманизм объявлял человека свободным от государства и церкви, властелином собственной судьбы и вершиной природы и исторического развития. Гуманизм как течение зародился среди образованных городских слоев, он формировался в недрах художественной литературы как критическая ре­акция на догмы религии, на ее учение о греховности и несвободе человека.

По своему жанру гуманистическая философия сливалась с литературой, из­лагалась иносказательно и в художественной форме. Его центром была Италия, а лидером безусловно стала Флоренция. Здесь был и творил последний поэт средневековья и первый поэт Возрождения — Данте, Франческа Петрарка, Лоренцо Валла.

Антропоцентризм эпохи Возрождения был не только естественен, но и исторически оправдан. Он восстанавливал человека в качестве венца длительной эволюции формирования жизни на планете, носителя разума и твор­ческой деятельности. Человек становится для Возрождения тем абсолютом, каким был Космос для Античности, ценность приобретают не та или иная сословная принадлежность человека, а его собственные индивидуаль­ные качества и способности. Однако в Античности человек является лишь элементом природы, но гуманизм подчеркивает самостоятельную ценность свободного человека, который осознает себя творцом собственной судьбы. Создаются новые системы ценностных координат, ядро которого составляет утверждение приоритета личных качеств над происхождением, т.е. сословным благородством по крови. Ученость возвышает человека больше, чем богатство или власть. Одна из важнейших идей гуманизма состояла в том, что оценивать человека надо не по знатности, богатству, не по заслугам его предков, а по то­му, чего он сам достиг. Высокая оценка личности индивида неизбежно вела к индивидуальному выделению человека из «толпы», «массы». Именно поэто­му, в эпоху Возрождения на смену аноним­ности автора приходит традиция авторской подписи.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8807 — | 7165 — или читать все.

Лейденская банка

ЛЕЙДЕНСКАЯ БАНКА, конденсатор цилиндрической формы постоянной емкости; состоит из цилиндрического стеклянного сосуда (банки), внутренняя и наружная поверхности которого покрыты фольгой ( обкладки конденсатора), не доходящей до отверстия банки приблизительно на 1/4 высоты (фиг. 1). Металлический стержень, проходящий через горло банки, соприкасается с внутренней обкладкой банки при посредстве гибкой проволоки или цепочки. Шарик, которым заканчивается стержень, является одним из полюсов конденсатора; наружная обкладка — другой его полюс. Емкость лейденской банки может быть приближенно вычислена по общей формуле технических конденсаторов:

где ε — диэлектрическая постоянная стекла, S — средняя величина (в см 2 ) поверхностей обкладок, d — средняя толщина (в см) стенки, или, лучше, по специальной формуле (для цилиндрических конденсаторов):

где I — длина лейденской банки, а r — внутренний радиус ее; предполагается, что l > r > d. Емкость лейденской банки незначительна — не больше 15000 см. Для получения больших емкостей лейденские банки соединяются в батареи. Лейденской банки в состоянии выдержать значительную разность потенциалов на своих обкладках — порядка нескольких десятков тысяч вольт (V). Недостаток лейденской банки: незначительная емкость, при сравнительно больших размерах занимаемого места, и хрупкость.

Лейденская банка была изобретена в 1745 году в г. Лейдене (отсюда ее название). Долгое время она была очень распространенной формой конденсаторов. В настоящее время на промышленных установках лейденские банки в своем первоначальном виде употребляется сравнительно редко.

Промышленной формой лейденских банок являются лейденские банки фирмы Шотт, выработавшей специальное стекло ( минос ) с минимальными потерями и конденсатор Мосцицкого (фиг. 2). Последний изготовляется в виде длинных банок небольшого диаметра из специальных сортов стекла с малыми диэлектрическими потерями. Обкладки — серебряные, гальванически покрытые слоем меди для лучшего прилегания обкладок к стеклу. В отверстии банки укреплен фарфоровый изолятор, сквозь который проходит стержень, соприкасающийся с внутренней обкладкой. Конденсатор устанавливается в защитном металлическом сосуде, причем пространство между наружной обкладкой конденсатора, и стенкой защитного сосуда заполняется охлаждающей жидкостью.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 11 — 1930 г.

Экспериментальные коллизии лейденского опыта

Гильберт открыл довольно много веществ, которые, как и янтарь, могут притягивать мелкие пылинки.

Испробуя эти вещества, десятипудовый любознательный бургомистр немецкого города Магдебурга Отто фон Герике изготовил странную машину: шар из серы, приводимый во вращение. Если шар при вращении придерживать ладонями, на нем скапливается электрический заряд. С помощью шара .можно было делать много занятных экспериментов с наэлектризованными предметами. Один из опытов наиболее известен: Герике, пораженный, наблюдает пушинку, притягивающуюся к его носу, а затем отлетающую от него, затем снова притягивающуюся и т. д. Эксперимент забавен, но и чрезвычайно, принципиально важен: раньше считалось, что легкие тела могут только притягиваться наэлектризованными предметами — это даже считалось основным различием электрических и магнитных явлений — ведь известно, что магниты отталкиваются одноименными полюсами.

Другое интересное открытие — электрическая сила обнаружила способность распространяться по «льняной нитке на один локоть» (сравните это первое наблюдение с современными сверхмощными линиями передач!). Еще одно открытие-Герике слышал при разряде своих шаров слабый треск и иногда наблюдал слабое свечение.

Ему было в то время уже больше шестидесяти, знаменитому магдебургскому бургомистру. Родился он в семье магдебургского патриция в 1602 году, за год до смерти Вильяма Гильберта. Учился в Лейпциге, потом в Иене занимался юриспруденцией. Потом отправился в Голландию, в Лейден, где увлекся физикой, математикой, фортификацией и другими точными науками. Потом — в Англию. Потом — во Францию. Вернулся на родину в двадцать пять лет, женился, родил трех сыновей, был назначен охранителем и военачальником Магдебурга. Время было бурное, Магдебург переходил из рук в руки. Приходилось иной раз и улепетывать от противника, оставляя на разграбление дом, на верную смерть — слуг. Пришлось однажды и самому попасть в руки неприятеля, но. откупился, жизнь Отто фон Герике была оценена в триста талеров.

Каждый электрик должен знать:  Какая электропроводка лучше с распредкоробками или без них

Был он и генерал-квартирмейстером, и строителем, и дипломатом. Сорока четырех лет избран бургомистром родного Магдебурга и на досуге занялся науками. Ему было около пятидесяти, когда он прославился своими «магдебургскими полушариями».(Пустые полусферы, которые не могли растащить десять лошадей).

Шестидесяти лет он окончил книгу, посвященную физическим опытам. Книга эта печаталась десять лет и вышла как раз к семидесятилетию автора. Через шесть лет он добивается отставки, а еще через три года умирает от чумы.

Книга и «шары Герике» получили очень широкое распространение по всей Европе. Используя его открытие, другие исследователи смогли заметить новые, ранее никогда не наблюдавшиеся свойства электричества.

Один из ярких случаев произошел в 1745 году в Лейдене. Богач Кюнеус, ученик Питера ван Мушенбрека, использовал машину Герике для того, чтобы «зарядить электричеством» воду в стеклянной колбе, которую держал в ладонях. Зарядка осуществлялась при помощи цепочки, подсоединенной к машине. Цепочка спускалась через горлышко колбы в воду. Когда, по мнению Кюнеуса, зарядка была окончена, он решил убрать цепочку — вынуть ее рукой из сосуда. И тут он получил такой страшный электрический удар, что чуть не скончался.

Лейденский профессор Мушенбрек (Мушенброк, Мушенброек, Мушенбрюк, Мушенбрук), который оспаривает честь открытия лейденской банки у своего студента, пишет об аналогичном ощущении так:

«Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который никак не советую повторять. Я делал некоторые исследования над электрической силой и для этой цели повесил на двух шнурах из голубого шелка железный ствол, получавший, через сообщение, электричество от стеклянного шара, который приводился в быстрое вращение и натирался прикосновениями рук. На другом конце свободно висела медная проволока, конец которой был погружен в круглый стеклянный сосуд, отчасти наполненный водой, который я держал в правой руке, другой же рукой я пробовал извлечь искры из наэлектризованного ствола. Вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что все тело содрогнулось, как от удара молнии. Сосуд, хотя и из тонкого стекла, обыкновенно сотрясением этим не разбивается, но рука и все тело поражаются столь страшным образом, что и сказать не могу, одним словом, я думал, что пришел конец. «

Выяснилось, что в сосудах того типа, о котором пишет Мушенбрек, электричество может накапливаться в весьма значительных количествах. Так была открыта прославленная впоследствии «лейденская банка» — простейший конденсатор.

( Немецкий ученый Клейст в 1745 году доложил Берлинской академии наук о своих опытах с «медицинской банкой». Несправедливость: Клейста все забыли, и открывателями «лейденской банки» считаются Кюнеус и Мушенбрек.)

Новость о лейденской банке с большой скоростью распространилась по Европе. Мушенбрек, и до того известный, стал лейденской достопримечательностью. С ним, в частности, познакомился Петр Великий, когда работал на верфях в Голландии. Позже Петр приказал для новой Академии наук различные приборы именно Мушенбреку «сделать повелеть». Однако Мушенбрек не был ученым высокого класса. Его представления о мире можно проследить по его курсу физики. Курс был составлен из 42 разделов, самых разнокалиберных: О фонтанах. О зрении. О метеорах. О ветрах. Ему не хватало широты взглядов, способности к обобщению. Может быть, этим можно объяснить, что он вошел в историю не как великий физик, а как человек, одним из первых испытавший на себе электрический удар лейденской банки: «. ради французской короны я не согласился бы еще раз подвергнуться столь жуткому сотрясению. «

Итак, новость о лейденской банке с быстротой электрического удара начала распространяться по Европе и не слишком просвещенной тогда Америке. В лабораториях, аристократических салонах, на ярмарках ставились удивительные опыты, неприятные, забавные и волнующие одновременно.

Французская столица, разумеется, не могла остаться в стороне от «лейденского поветрия». Семьсот парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все семьсот монахов, сведенные одной судорогой, вскрикнули с ужасом.

Сто восемьдесят королевских мушкетеров тоже провели перед королем подобный опыт в Версале. Даже гвардейская дисциплина оказалась бессильной перед ударом лейденской банки: «Первый держал в свободной руке банку, а последний извлекал искру; удар почувствовался всеми в один момент. Было очень курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар».

Провел этот эксперимент придворный «электрик» короля, специально ведавший различными электрическими увеселениями, аббат Нолле.

Несмотря на неприятное ощущение, тысячи и тысячи людей хотели подвергнуться эксперименту.

Изготавливались новые банки, все более мощные.

Лейденская банка стала непременным атрибутом электрических исследований. С ее помощью получали крупные электрические искры — иной раз до нескольких сантиметров.

Электрические опыты приобрели необыкновенную популярность. Они стали одним из изысканнейших развлечений.

Целые представления, занимательные, чуть не театральные зрелища разыгрывались перед восторженными зрителями.

Лекторы, а может быть, вовсе не лекторы, а послы новой эпохи, искусители душ, воспламенители сердец глашатаями новых открытий разъезжали по свету, оставляя повсюду яркие воспоминания о необычных опытах и, как стали теперь говорить, «ощущение интеллектуального дискомфорта».

Зрители уходили с представлений взволнованные.

Несомненно, рано или поздно среди них должен был оказаться человек, на которого опыты произведут более глубокое впечатление, чьи скрытые дотоле силы будут разбужены вдруг неприятным ударом лейденской банки, кому суждено увидеть больше, чем другим.

Этого не произошло ни в Лейдене, ни в Санкт-Петербурге, ни в Париже, ни в Женеве, ни в Лондоне. Это произошло в далекой Америке.

Экспериментальные коллизии лейденского опыта

Хасапов Борис Георгиевич

В 1913г. Петербургский университет получил нового сотрудника – физика А.Ф.Иоффе. При специальности инженера-технолога, имея склонность к научной работе, до этого он в течение нескольких лет трудился в Мюнхенском университете под руководством лучшего физика-экспериментатора Европы В.К.Рентгена. Там же он и защитил докторскую диссертацию.

Теперь его научным руководителем стал физик О.Д.Хвольсон. В беседе о предстоящих исследовательских работах этот руководитель предложил ему «продолжить замечательную традицию русских ученых» воспроизводить лучшие научные заграничные работы. Понятно, что ученику Рентгена, самого первого лауреата Нобелевской премии по физике, даже слышать об этом было странно. Он переспросил: «Не лучше ли ставить новые еще не разрешенные вопросы?». На что Хвольсон ответил: «Но разве можно в физике придумать что-то новое? Для этого надо быть Джи-Джи Томсоном».

Действительно, Дж.Томсон, первооткрыватель электрона, был крупным физиком. Но потом оказалось, что и А.Ф.Иоффе тоже умел задавать вопросы в науке и вся мировая полупроводниковая техника по сути началась с него. К тому же он явился организатором русской научной школы, учениками которой гордилась бы любая страна мира, среди которых И.В.Курчатов и нобелевские лауреаты Н.Н.Семёнов, П.Л.Капица.

Умение задавать природе вопросы и получать на них ответы с помощью эксперимента считается самым важным в жизни науки. А деятели, которые умеют это делать, как раз и являются выдающимися учеными. Но не так уж и неправ был и О.Д.Хвольсон. Фундамент современной физики состоит из выводов работ первопроходцев, которые регулярно проверяются, перепроверяются, уточняются. В случае неподтверждения выводов рушатся целые разделы наук, а затем кропотливо возводятся новые стены, филиалов этой науки, которые ведут к новым открытиям, к новым построениям. Такой процесс длится столетиями и нет этому конца.

Здесь мы поведаем историю об эксперименте одного ученого, которого заинтересовал перспективный научный вопрос о физическом явлении и который пытался решить его с помощью простого и убедительного опыта, но приведшего к ситуации, называемой коллизией. Это тот случай, когда полученные результаты противоречат друг другу.

Никто не сможет назвать точную дату научного открытия того факта, что электрические заряды можно накапливать с помощью специальных устройств, впоследствии названных лейденскими банками и позже получивших свое развитие в приборах, именующихся электрическими конденсаторами. Но можно утверждать, что после 1745г. с помощью лейденской банки удалось выяснить высокую скорость распространения электричества, его влияние на организм человека и животных, возможность поджигания электрическими искрами горючих газов и т.д. Тысячи исследователей пытаются применить этот прибор для нужд народного хозяйства. Однако саму лейденскую банку почему-то никто и не пытается изучать.

Первый вопрос природе по самой банке задает великий американский ученый-самоучка Бенджамин Франклин. Напомним, что лейденская банка в то время представляла собой обыкновенную закупоренную бутылку с водой, в пробку которой был вставлен железный стержень, касающийся этой воды. Саму бутылку или держали в руках, или ставили на свинцовый лист. Таким и было всё её устройство.

Франклин задался вопросом выяснить, где же в этом простом аппарате из стекла металла и воды может накапливаться электричество. В железном стержне, воде или самой бутылке? Сейчас, когда существуют различные измерительные приборы и половина населения пользуется компьютерами, этот вопрос многих поставит в тупик. Посмотрим, как решалась эта задача в 1748г, когда единственным измерительным прибором был сам экспериментатор, пропускающий через себя болезненные электрические удары. Большей частью будем приводить описание экспериментов самим автором опытов, чтобы убедиться в их гениальной простоте.

«Намереваясь исследовать наэлектризованную банку, чтобы установить, где скрыта ее сила, мы поместили ее на стекло и вынули пробку с проводом. Затем, взяв банку в одну руку и поднеся другой палец к ее горловине, мы извлекли из воды сильную искру со столь же сильным ударом, как если бы провод оставался на своем месте, а это показало, что сила скрывается не в проводе». Здесь автор проводом называет выводной стержень банки.


«После этого в целях выяснения, не находится ли электричество, как нам это думалось, в воде, мы опять наэлектризовали банку. Поставив ее на стекло, вынули из нее, как и раньше, провод с пробкой; затем всю воду из банки мы перелили в пустую бутылку, которая тоже стояла на стекле. Мы считали, что если электричество находилось в воде, то при прикосновении к этой бутылке мы получим удар. Никакого удара не последовало. Отсюда мы сделали вывод, что электричество либо было потеряно при переливании, либо же осталось в банке».

«Верным оказалось, как мы установили, последнее, потому что при испытании этой банки последовал удар, хотя в нее мы налили простую воду из чайника». Франклину ничего не оставалось, как признать, что заряд в банке мог быть только в её стекле.

«Чтобы выяснить затем, присуще это свойство стеклу бутылки или ее форме, мы взяли лист стекла, положили его на ладонь, прикрыли сверху пластинкой свинца и наэлектризовали последнюю. Поднесли к ней палец, в результате чего последовала искра с ударом». Таким способом было определено, что форма стекла на результат не влияет. Результатом решения этой задачи стало для Франклина изобретение плоского конденсатора, одной пластиной которого являлась ладонь экспериментатора, а другой – лист свинца. Впрочем, в дальнейшем он ладонь заменяет также на свинцовый лист.

У кого могли возникнуть сомнения в научной чистоте эксперимента янки? Он смело мог утверждать, что в электрической емкости «в сконденсированном виде» заряд находится в СТЕКЛЕ. Эти опыты при необходимости мог повторить любой и проверить выводы Франклина. Наверняка такие опыты производились и выводы подтверждались многими учеными. Была даже создана демонстрационная модель лейденской банки, с помощью которой показывали учащимся упрощенный вариант опыта, потом оказавшимся с неправильным выводом. Ведь если бы Франклин вместо воды применил в опыте ртуть, результат мог быть прямо противоположным.

Эксперименты с лейденской банкой были весьма эффектными и полностью отвечали идеям просвещенного абсолютизма, поэтому стали модными в высшем свете и в них принимали участие даже венценосные особы. А аббат Ж.А.Нолле даже занял пост официального электрика при короле Людовике XV. Он то и дал название прибору по имени университетского города Лейдена в Голландии, где скорее всего и был изобретен этот прибор.

Десяток лет экспериментов не пропали даром. Было точно установлено, что результаты опытов не зависят от состава воды (годилась любая). Более того, вместо воды в банку можно было насыпать свинцовую дробь или просто внутри ее укрепить свинцовую фольгу. На действие банки это не отражалось. Банки для усиления действия научились собирать в батареи.

Было установлено, что банки большего объема (следовательно, и с большей поверхностью стекла) давали более сильные разряды. А вот зависимость удара от толщины стекла была обратной. Более тонкие стекла давали более сильный разряд. Удивительно, что с помощью силы электрического удара исследователя, ученые довольно точно подошли к хорошо знакомой нам формуле емкости плоского конденсатора. Впоследствии историки науки в шутку назовут этот метод измерений ШОКМЕТРОМ. (От французского ШОК – удар, толчок).

Для объяснений электрических явлений в научной среде были выдвинуты несколько теорий, нашедших применение среди ученых. Среди них была и унитарная теория электричества, предложенная самим Франклином. Согласно этой теории электричество представляло собой некую невесомую жидкость, которая заполняла все тела. Если в телах было больше или меньше этой жидкости, то тело приобретало заряд. При избытке этой жидкости тело имело заряд положительный, при недостатке – отрицательный. Эта теория позже найдет свое развитие в электронной теории проводимости.

С помощью этой теории было легко объяснить явления, происходящие в конденсаторе (лейденской банке). При зарядке электрическая жидкость из одной обкладки конденсатора перетекает в другую обкладку. Следствием является положительный заряд одной обкладки и отрицательный другой. Стекло между ними служит только изолятором и ничем другим. Разрядить такой конденсатор легко. Достаточно замкнуть эти пластины проводником или телом человека. Но результаты опыта Франклина говорили о том, что заряд находится в стекле! Как же все это понимать?

Некоторые ученые, чтобы подтвердить правильность унитарной теории, пытались убрать из опыта стекло. Они заряжали два металлических бруска, которые висели рядом. Несомненно, что они представляли собой конденсатор, но без стекла. Увы, такой конденсатор экспериментатора током не ударял и вопрос оставался нерешенным.

В 1757 году в Петербурге вышел свет труд российского академика Франца Эпинуса «Опыт теории электричества и магнетизма», в которой описан опыт, решивший эту задачу. За основу он взял свою мысль о том, что электризация брусков была правильной, но потрясение экспериментатора ударом не было по причине малой емкости такого конденсатора. А увеличить емкость его можно увеличением обкладок конденсатора и уменьшением расстояния между ними. В связи с тем, что экспериментатор для свершения этого опыта изобретает новый вид электрической емкости – конденсатора с воздушным диэлектриком мы приводим текст самого Ф.Эпинуса.

«Итак, чтобы получить большую поверхность, я позаботился об изготовлении деревянных пластин, поверхность которых имела около восьми квадратных футов, я подвесил их, обложив металлическими листами на расстоянии полутора дюймов друг от друга в положении параллельном одна другой». Он зарядил такой конденсатор и разрядил через себя..

«Я немедленно получил сильное потрясение, совершенно подобное тому, какое вызывает лейденская банка. Кроме того, этот прибор был в состоянии воспроизвести и все другие явления, которые получаются в банке; нет нужды повергать их рассмотрению». Заметим, что восемь квадратных футов это чуть меньше квадратного метра.

Последнее замечание о «всех других явлениях» весьма существенно. Оно подчеркивает, что электричество из такого конденсатора ТОЧНО ТАКОЕ ЖЕ, как и из лейденской банки. Но здесь не было стекла, а предполагать, что заряды находятся в окружающем воздухе было непродуктивно. Позже, в 1838году такие вещества «при посредстве или через которые действуют электрические силы» М.Фарадей назовет ДИЭЛЕКТРИКАМИ. Эпинус же делает в книге замечание: «Я понял, что с Франклиным случилось нечто такое, что может случиться с каждым человеком», намекая на латинскую пословицу – Errare humanum est – человеку свойственно ошибаться.

Ф.Эпинус выслал в Америку свое сочинение специально для Франклина, но тот уже практически перестал заниматься исследованиями по электричеству, исключая практическое применение изобретенного им громоотвода. Он стал политиком. А Екатерина II отлучила от академической деятельности в России и Ф.Эпинуса. Она назначила его учителем физики для своего сына Павла, ставшего потом императором. А ведь он был приглашен в Петербург на смену погибшего при исследованиях атмосферного электричества Г.В.Рихмана. Так и получилось, что вопрос по поводу опытов с лейденской банкой оставался нерешенным еще долгое время.

И вот передо мной учебник по электричеству 1918г. издания. Это перевод книги французского автора Жоржа Клода с длинным названием «Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное». В нем идет описание опыта с лейденской банкой, как и у Франклина, но уже при отсутствии воды вообще. См. рисунок.

Слева изображена лейденская банка в сборе. Буквами А, В и С обозначены ее составные части. А и В – это внутренняя и наружная обкладки банки. С – это стеклянный стакан, служащий диэлектриком. Такая банка в сборе заряжается при демонстрационном опыте, затем заряженная разбирается демонстратором в резиновых рукавицах. Для доказательства факта, что обкладки банки не имеют заряда, их контактируют друг с другом. Убеждаются, что искры нет. Затем банку собирают. К удивлению она оказывается снова заряженной и дает мощнейшую искру. Этот опыт ставил многих в тупик. А наука не терпит неясностей. Однако объяснение ситуации было дано только в 1922 году.

В том году в лондонском «Философском журнале» была напечатана статья физика Дж.Адденбрука «Изучение опытов Франклина с лейденской банкой», где автор пришел к удивительным результатам, расставившим все точки над i . Оказывается, стекло в обычных условиях всегда покрыто водяной пленкой, мы это наблюдаем по запотеванию окон. Кстати, эта пленка не всегда наблюдается визуально. Вот там то и остаются заряды на разбираемом конденсаторе и играют роль обкладок в стоящем отдельно стакане. При употреблении Адденбруком стакана не из стекла, а из парафина, на котором не образуется стеклянная пленка, получается результат противоположный франклиновскому. В сухой атмосфере «эффект Франклина» на разборной лейденской банке тоже не наблюдается.

Ларчик, оказывается, открывался просто. Но ключик к нему искали почти 175 лет.

1.В.Франклин. Опыты и наблюдения над электричеством. М., АН СССР, 1956, Стр. 29-30.

2. Ф.У.Т.Эпинус. Теория электричества и магнетизма. М., АН СССР, 1951, Стр. 70-92.

3. Жорж Клод. Электричество для всех и каждого удобопонятно изложенное бывшего воспитанника школы химии и физики в Париже. Перевод с франц. С-Петербург, Издание В.И.Губинского. Год издания не указан. (1918)

4. Л.Крыжановский. Загадка лейденской банки. «Квант» №11, 1991. с 28, 29.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта electrik/

Graphics О. С. Габриелян, Г. Г. Лысова. Химия. 11 класс. Профильный уровень. М. Дрофа, 2007. стр.391-394.

Свойства и экспериментальное исследование гетерогенных катализаторов. Интегральные, дифференциальные лабораторные реакторы, их характеристика. Изотопные методы в катализе. Термопрограммированные десорбция и реакция. Физические основы флеш-десорбции.

Операционализм, операциональный эмпиризм, философская концепция операциональной перестройки языка науки. Операционализм возник в связи с важнейшими открытиями в физике в начале 20 в., поставившими вопросы о природе физических понятий.

3. место и роль философии в культуре Назначение и функции философии в культуре Во-первых, философия проявляет самые распространенные идеи, представления, формы опыта, на которых базируется культура и общественная жизнь в целом. Эти общие идеи, являющиеся граничными основами культуры, называют универсалиями культуры.

Методическая схема технологии ускоренного обучения технике спортивного плавания включает пять этапов. На каждом этапе решаются конкретные задачи, в зависимости от которых применяются средства и используются методы и приемы обучения.

Нижегородский Государственный Технический Университет. Лабораторная работа по физике №2-28. Экспериментальные исследования электромагнитной индукции.

Нижегородский Государственный Технический Университет. Лабораторная работа по физике №2-24. Экспериментальные исследования электростатических полей с помощью электролитической ванны

Нижегородский Государственный Технический Университет. Лабораторная работа по физике №2-28. Экспериментальные исследования электромагнитной индукции.

Нижегородский Государственный Технический Университет. Лабораторная работа по физике №2-30. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов.

Лабораторная работа № 1 Тема. Строение атома. Оптические спектры атома Экспериментальная часть Цели 1. Определить экспериментальным путём характеристическое излучение атома в возбуждённом состоянии.

Экспериментальное наблюдение характеристического излучения атома натрия в возбуждённом состоянии — в процессе горения; определение длины волны и энергетического уровня перехода наружного электрона, которым обусловлен характеристический цвет излучения.

Основной целью системы формирования развивающей иноязычной среды ВУЗа является развитие личности путем создания равновесия в самосознании, деятельности и общении, для чего следует: создать необходимые условия.

Устойчивость операционной (производственной) системы – это способность системы к краткосрочному, среднесрочному и долгосрочному, т.е. постоянному равновесию между условиями непосредственной обработки исходных ресурсов, с целью удовлетворения спроса.

Отчет по лабораторной работе «» Цель работы: изучение методики и экспериментальное определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием; сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжений.

Отчет по лабораторной работе «» Цель работы: расчетное и экспериментальное определение критических сил стержней большой и средней гибкости; сравнение результатов расчета и эксперимента.

Отчет по лабораторной работе «Определение перемещений и напряжений при ударном нагружении элементов конструкций» Цель работы: определение динамических перемещений и напряжений в балке и пружине; сравнение расчетных и экспериментальных значений определяемых величин. Удар возникает при взаимодействии двух или нескольких тел (элементов конструкций) с резко различными скоростями.

Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.

Изучение методики и экспериментальное определение напряжений в элементах конструкций электротензометрированием; сравнение расчетных и экспериментальных значений напряжений и отклонений от них. Определение напряжений при изгибе элемента конструкции.

Федеральное Агентство Образования Российской Федерации Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Ижевский Государственный Технический Университет

Ольга мещерская героиня рассказа И. А. Бунина Легкое дыхание. Рассказ основан на материале газетной хроники офицер застрелил гимназистку. В этом достаточно нерядовом происшествии. Бунин уловил образ абсолютно естественной alignjustifyольга мещерская героиня рассказа.

Цахес нем. Zaches герой сказки Э. Т. А. Гофмана Крошка Цахес по прозванию. Циннобер Сын бедной крестьянки фрау. Лизы нелепый уродец до двух с половиной лет так и не научившийся говорить и хорошо ходить Ц.

Оки изготовления печатной продукции, но и позволяет освободить производственные площади и обслуживающий персонал, занятый в фотокопировальном производстве. В связи с этим актуальными являются исследования по созданию новых технологий, материалов и оборудования для изготовления офсетных печатных форм

Психология религии в системе социогуманитарных наук. Взаимоотношения с общей психологией и религиоведением

Анализ логических ошибок с помощью E-структур. Коллизиями E-структуры: коллизии парадокса и цикла. Основные методы анализа рассуждений. Построение графа рассуждения и применение к посылкам правила контрапозиции. Корректные и некорректные E-структуры.

Метод наименьших квадратов настолько прочно вошел в жизнь экспериментатора, что альтернативные методы линеаризации почти не рассматриваются.

За хитроумной оболочкой Булгаков скрывает от искушенного глаза свой замысел обличить «кардинальные перемены» в общественном и личностном сознании людей периода «ударной индустриализации» и «поголовной коллективизации».

План Введение 1 Легкие танки 2 Средние танки 3 Тяжелые танки 4 Основные боевые танки 5 Бронированные автомобили 6 Бронетранспортеры 7 Бронебойный траспорт

Романизм (от Roma — Рим) — эклектическое течение в нидерландской живописи XVI в., появившееся благодаря расширению культурных связей с Италией[1]. Романизм стремился соединить нидерландские традиции с опытом итальянского (особенно римского) Ренессанса, а затем и маньеризма.[2]

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН УНИВЕРСИТЕТ имени Д.А. КУНАЕВА РЕФЕРАТ По предмету: «Международное частное право» НА ТЕМУ: «Понятие коллизии в международном частном праве. Соотношение коллизионного и материального права»

Назначение уголовного судопроизводства. Источники уголовно-процессуального права. Действие уголовно-процессуального закона в пространстве, во времени, по кругу лиц. Понятие, значение и система принципов. Принцип законности в уголовном судопроизводстве.

Гроций Гуго ( 1538 — 1645 ) — известный голландский юрист, государственный деятель и писатель, родился в 1583 г. Восьмилетним мальчиком он писал уже латинские стихи; в одиннадцать лет он сделался студентом лейденского университета. Здесь он удивлял своих учителей (Скалигера, Юния и др.) своими обширными познаниями, к которым, казалось, и университет не мог ничего прибавить.

Искусство украшать живыми цветами, листьями, ветками, плодами и другим декоративным материалом праздничные процессии, одежду, интерьеры имеет многовековую историю.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Пыть-Яхский индустриальный колледж . Образовательного учреждения высшего образования «ЮГУ» Специальность:151031 Лабораторная работа № 7

Пьер Дюэм, Дюгем (Duhem) (1861 — 1916) — фр. физик-теоретик, философ и историк науки.

Жене, Жан (Genet, Jean) (1910–1986), французский драматург и прозаик.

Добавить комментарий