Kondensatoren
Deutschland,
1744; Niederlande, 1745
Im Jahre 1745 wurde fast gleichzeitig von dem Camminer Domherrn Ewald Jürgen Georg von Kleist und von Peter van Musschenbroeck in Leiden der elektrische Kondensator entdeckt, als sie versuchten, das in einer Flasche enthaltene Wasser durch eine in das Wasser hängende Kette, die mit der Elektrisiermaschine verbunden war, aufzuladen. Die Erforschung der Ursache des heftigen Schlags, der bei Berührung die Beobachter traf, führte zum Bau des ersten Kondensators, der Leidener oder Kleist'schen Verstärkungsflasche. Eine Leidener Flasche besteht aus einem Glasgefäß (= Dielektrikum) in der Form eines oben offenen Becherglases und trägt auf seiner Innen- und Außenfläche gegeneinander isoliert je eine Belegung meist aus aufgeklebtem Stanniol (Zinnfolie; heute würde man wohl Aluminiumfolie verwenden). Zum bequemeren Anschluss ist die innere Belegung mittels einer Metallstange, die unten in einem auf dem inneren Boden der Flasche stehenden Metallteller endet, nach außen geführt. Diese Form von Kondensatoren war lange Zeit noch für Demonstrationszwecke und z.B. als ausgleichender Speicher bei Elektrisiermaschinen üblich. Wird die Flasche über die Stange positiv aufgeladen, so entsteht durch Influenz am äußeren Belag eine negative Ladung; die verdrängten Elektronen entweichen in die Erde, wenn die Flasche nicht isoliert steht. Bei entsprechender Kapazität kann die aufgenommene Ladung sehr groß werden, weshalb die Leidener Flasche nur über einen Entlader, das ist ein rundgebogenes Stück Draht mit Kugeln an beiden Enden, und einem isolierten Griff aus Glas oder Plastik entladen wird. Am Einfachsten baut man eine Leidener Flasche aus einem Einmachglas.
Es wird sehr gründlich gereinigt, dann klebt man außen und innen Stanniol
mit Eiweiß oder Plastkleber auf. Am Besten klebt man 5 bis 10 cm breite
Streifen. Bei großen Gläsern beklebt man zwei Drittel, bei kleinen drei
Viertel der Höhe. Man darf das Stanniol nicht zu hoch kleben, da sonst
Funken überspringen und die Flasche sich entladen kann. Auch der
Boden wird innen und außen beklebt. Die Stanniolflächen sollten so glatt
wie möglich sein. Nun muss nur noch die Metallstange mit der Kugel angebracht
werden. Entweder stellt man sie auf vier Füße oder man hängt sie an einem
Deckel aus Plastwerkstoff auf. Im ersten Fall lötet man kreuzweise zwei
Metallbänder am unteren Ende der Stange an. Im zweiten Fall bindet man
am unteren Ende der Stange ein Büschel Stanniolstreifen an, deren freie
Enden dann auf dem Boden liegen. Das Loch im Deckel macht man so klein,
dass die Stange gut festsitzt. Anstelle der Kugel kann auch eine Scheibe
aus Blech angelötet werden; ihr Rand muss jedoch tadellos rundgefeilt
sein. Man kann mehrere Flaschen auch zu einer Batterie zusammenschließen,
indem man sowohl alle äußeren, als auch alle inneren Beläge miteinander
leitend verbindet. Die Entdeckung der Leidener oder Kleist'schen Flasche kann hierbei eigentlich nicht dem Hobbyphysiker Kleist zugesprochen werden, da er in seiner Versuchsbeschreibung die Erdung vergaß, die Flasche also eigentlich nicht funktionsfähig war. |
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