Bottiglia di Leida

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COSTRUTTORE: -

LUOGO DI COSTRUZIONE: -

PROVENIENZA: -

COLLEZIONE: Fisica

SEZIONE: Elettrostatica

CARATTERISTICHE TECNICHE

MATERIALE: vetro, metallo

MISURE E DIMENSIONI: diametro 9 cm, altezza 30 cm

STATO DI CONSERVAZIONE: incompleto

La bottiglia di Leida venne inventata indipendentemente sia dal fisico e giurista tedesco Ewald Georg von Kleist nel 1745 che dai danesi Pieter van Musschenbroek e Andreas Cunaeus nel 1746. 

Ewald von Kleist (Vietzow, 1700 – Coslin, 1748) scoprì la proprietà di immagazzinare energia elettrica della bottiglia per caso, mentre stava cercando di dimostrare che l’elettricità esisteva sotto forma di “fluido”. Provò a catturare questo “fluido” intrappolandolo in un piccolo flaconcino di vetro riempito di alcool, al cui interno aveva posto un chiodo. Cercò di caricarlo tenendolo in mano usando un generatore elettrostatico di Bose e mentre lo faceva, per sbaglio, toccò il chiodo e prese una forte scossa elettrica. 

La persona a cui in realtà viene accreditata l’invenzione della bottiglia è il fisico olandese Pieter van Musschenbroek (Leida, 1692 – Leida, 1761). Anche lui come Von Kleist voleva dimostrare che la corrente è un fluido. Un avvocato, Andreas Cunaeus, venne a conoscenza dell’esperimento e provò a farlo per conto suo a casa. Durante l’esecuzione prese la scossa poiché, come Kleist, toccò con la mano il chiodo metallico inserito all’interno del flaconcino di vetro. Informò Musschenbroek che, incuriosito, provò ripetere l’esperimento e intuì che parte del circuito era proprio la mano che reggeva il contenitore. Musschenbroek rese nota la scoperta ma non ne prese mai i meriti. 

Negli anni successivi questo oggetto fu usato da molti altri scienziati. Tra questi ci fu anche Benjamin Franklin che collegandone alcuni in serie creò la prima batteria. Successivamente i due scienziati, Franz Aepinus e Johan Wilcke, costruirono un condensatore in cui il vetro usato come dielettrico era sostituito dall’aria. 

La bottiglia di Leida è un componente elettrico in grado di immagazzinare carica elettrica ad alta tensione tra due conduttori e nei tempi moderni ha preso il nome di condensatore. Consiste in una bottiglia o contenitore di vetro qualsiasi (come quello in esposizione) rivestito internamente ed esternamente da sottili lamine metalliche o in alcuni casi riempita di mercurio, acqua o alcool. All’interno è posto un elettrodo a forma di catena, cavo o asta, il quale, collegato ad un generatore elettrostatico, carica la piastra interna, mentre quella esterna, collegata a terra, si scarica. Lo strato interno e quello esterno sono separati dal vetro che funge da isolante elettrico (dielettrico). Questo trattiene la carica positiva su una faccia e quella negativa sull’altra, ed essendo un dielettrico un isolante le cariche non si possono spostare. Se tirassimo via lo strato esterno e quello interno la carica risiederebbe nel vetro. Per verificare l’effettiva differenza di cariche basta porre a contatto con una delle due piastre un filo metallico: quando questo si avvicinerà all’altra piastra verranno emesse scariche anche di considerevole entità.

La bottiglia Leida in esposizione è del tipo “a giara” e consiste in un contenitore di vetro ricoperto internamente ed esternamente da stagno. Un'asta di ottone con alla sua estremità una sferetta oltrepassa il coperchio e viene a contatto con il fondo della bottiglia. La parte superiore della bottiglia è verniciata in modo da isolare il vetro che può diventare conduttore in presenza di umidità. Mettendo a contatto la sferetta di ottone con una macchina elettrostatica, e appoggiando la bottiglia su una superficie, l’armatura interna si carica di elettricità di un segno e l’armatura esterna si carica del segno opposto.