Комментарии 29
В 1830-х Майкл Фарадей… обнаружил, что заряд был больше, если вместо воздуха использовались другие материалы. Он назвал это особой индуктивной ёмкостью, и из-за этой его работы единицы заряда называют фарадами.
Единица заряда — кулон, единица ёмкости — фарада (со строчной «ф»).
И заодно — насколько реалистична сцена в Гаррисоновском «Этическом инженере»? Мне кажется, что Лейденская банка не могла накопить такой заряд, что бы убить человека. А ещё её там заряжали от генератора переменного тока.
Давайте посчитаем. Формула емкости конденсатора:
,
где ε0 ≈ 8.85·10−12 Ф/м — диэлектрическая постоянная ваккуума, εr – относительная диэлектрическая проницаемость стекла (она примерно равна 5), S — площадь поверхности конденсатора, d — толщина диэлектрика.
Площадь цилиндра (для простоты считаем, что дно не используется): S = πDh, где D — диаметр стакана, h — высота проводящего слоя. У типичной электрофорной машины из школьной лаборатории D ≈ 0.08 м, h ≈ 0.15 м. Путем несложных вычислений получим, что S ≈ 3.14 × 0.08 × 0.15 ≈ 4 × 10-2. Толщина стекла порядка 10-3 м. Подставляем все это в формулу, и получаем 1.6 × 10-9 Ф, то есть порядка одного нанофарада, или 1000 пф.
Энергия заряженного конденсатора равна половине произведения квадрата напряжения на емкость. При напряжении в 100к вольт (в книге искра пробила примерно 2.5 см. воздуха) и емкости в 2000пф. получаем около 10 Дж. Считается, что высоковольтный разряд с такой энергией достаточен, чтобы создать фатальные проблемы с сердцем даже здоровому человеку.
У стекла напряжение пробоя примерно 24 кВ на мм. Чтобы накачать 100кВ, нужно иметь толщину стекла в 4 мм. Банка должна быть достаточно толстой, либо нужна батарея банок.
>Позже было доказано, что он неправ.
он был прав, заряд хранится в поверхностном слое диэлектрика, это может проверить каждый простым опытом, вот примеры:
https://www.youtube.com/watch?v=zBLrVjYKE_k
https://www.youtube.com/watch?v=PCae6jRw6Jg
http://www.youtube.com/watch?v=hvBw9fe_EYw
Такая статья хороша пошла бы для расширения кругозора в сообществе библиотекарей или хлебопеков, но не как не в it-сообществе.
Насколько я знаю, авиация развивалась в человеческих попытках воплотить мечту «летать как птицы», а электричество в людской жизни начиналось с чисто теоретического интереса к уже открытому явлению, и ещё «О, искорки, прикольно, циркачам точно понравится». И не предполагали, что скоро электричество начнут в быту называть «свет», а через короткое время перестанут.
Пишите ещё. И можно подробнее описывать некоторые моменты и разделить серию на большее количество статей.
История конденсаторов часть 1: первые открытия