​「科普」莱顿瓶是一种原始的电容器

「科普」莱顿瓶是一种原始的电容器

随着18世纪电学研究的盛行，人们开始寻找保存电荷的方法。莱顿瓶是一种原始的电容器，被认为是最早的蓄电装置。1745年，德国法学家和物理学家克莱斯特（Ewald Georg von Kleist）在装有酒精的细颈玻璃瓶中放入一根钉子，用静电发生器向钉子充电后，钉尖附近会出现电晕放电现象，发出微弱的光。但是，克莱斯特没有注意到瓶体外部通过他的手和身体形成了接地，因此其他人无法复制这个实验。

1746年，荷兰医学家和物理学家米森布鲁克（Pieter van Musschenbroek）尝试用装有水的玻璃瓶存储电荷，瓶口用软木塞密封，黄铜线的一端浸入水中，另一端穿过软木塞连接静电发生器。充电后，实验者一只手握住瓶体，另一只手触摸铜线会受到猛烈电击。这套装置后来以米森布鲁克的家乡莱顿为名，被称为“莱顿瓶”。

莱顿瓶一经发明很快风靡欧洲，为很多电学实验提供电能。1748年，富兰克林根据莱顿瓶的电容原理，设计出两块铅板夹一块玻璃板组成的平行板电容器。富兰克林发现，通过增加电容器的数量可以存储更多的电荷，他将11个电容器用金属链串联组成的电池组称为“electric battery”。“battery”一词出自炮兵术语，原指排炮，富兰克林是最早用“battery”描述电池组的人。1758年，富兰克林搭建了由35个莱顿瓶组成的电池组，可以提供近12万伏的电压，释放约14焦耳的电能。由于莱顿瓶存储的电荷只能一次性释放而无法持续提供稳定的电流，仅限用于科学实验或者医学上的电疗，实用价值不大。

1786年，意大利解剖学家加尔瓦尼（Luigi Galvani）利用静电发生器和莱顿瓶研究青蛙肌肉对电的应激反应时，意外地发现手术刀碰触蛙腿上外露的神经时会导致蛙腿剧烈抖动，同时出现电火花。为了验证蛙腿本身是否带电，他将铜钩嵌入蛙腿神经，然后将其挂在铁架上，蛙腿在没有通电的情况下抽搐。1791年，加尔瓦尼在《关于电产生肌肉运动的评论》的著作中提出，人或动物体内存在一种“神经电流体”，这种电流体在脑中产生，经过神经传导至肌肉，青蛙就像一个充了电的莱顿瓶，如果用导体从外部连接神经和肌肉会发生放电，导致肌肉抖动。加尔瓦尼关于动物电效应的论著发表后，意大利掀起了研究动物电的热潮。

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