莱顿瓶的发明使电荷有了“家”,它预示着人类利用电能的时代的到来。
在1800年伏特发明伏打电池前,人们无法得到大量的、持续的电荷。1709年,德国人弗·豪克斯发明了玻璃球起动电机,但无法长久储存电荷。
这样,每当需要做实验的时候,都必须要专人用起电机不停地摩擦来供电,使用起来很不方便。能不能把电储存起来呢?科学的发展需求向科学家提出了这个极有意义的课题。
1745年,在荷兰莱顿城的莱顿大学里有个名叫马森布鲁克的物理教授,正在寻找一种可以把电“储藏”起来的容器。
一天,他正在实验室做电学实验,从天花板上用丝线水平悬挂了一根铁制的枪管,枪管的左边正好碰在起电机的玻璃球上。原来教授想用实验来证明,从玻璃球上起得的电会沿着水平放置的枪管,从左边传递到右边。
这时,他脑海里突然产生了灵感。他取来一根铜丝,在枪管的右端绕了几下,再把铜丝另一头浸入一只盛了水的玻璃瓶里。他想枪管上的电荷也许会经过铜丝,跑到玻璃瓶里得以保存。
实验开始了,他原来是要用手指接近带电的枪管,观察枪管与手指间的电火花。做了几次实验后,他觉得那只盛了水的玻璃瓶有点儿晃动,于是,他用另一只手去托住瓶。忽然一声巨响,他被击倒在地,立刻感到手臂又麻又痛,比平时实验时受到的针刺般的灼痛不知道厉害多少倍。
这次事件使教授意识到,一定是那只盛了水的玻璃瓶把起电机得到的通过枪管传过来的电都储藏起来了,然后再突然释放,所以才有如此巨大的威力。
马森布鲁克为这一发现兴奋不已,开始认真研究用玻璃瓶储存电的办法。他用玻璃瓶做了一个简单的装置:在玻璃瓶的内壁和外壁分别贴上锡箔,锡箔通过金属链跟金属棒连接。金属棒的上端是个金属球。这就是电学史上第一个保存电荷的容器,从此,电荷有了“家”。
由于这个发明是在莱顿城里的莱顿大学,诺莱神父便将这种能储电的瓶称为“莱顿瓶”,称马森布鲁克教授的实验为“莱顿实验”。
莱顿瓶的发明,给人们探索电世界的奥秘带来了极大的方便,它预示着人类利用电能的时代的到来。现在广泛使用的各类电容器很多都是在莱顿瓶的基础上发展起来的。