قارورة ليدن : هي نوع من مكثفات الطاقة الكهربائية حيث تم اختراعها للحفاظ على الطاقة داخل الدوائر الكهربائية وتتكون من قارورة زجاجية تحفظ الماء بداخلها، حيث يخترق الماء مسمار طويل متداخل عن طريق فتحة ضيقة في القارورة، وإذا وصل المسمار نحو الشحنة الكهربائية الساخنة وبعد ذلك تم فصله، ستحتفظ القارورة تلك الشحنة بداخلها لمادة طويلة
كيفية عمل و انشاء قارورة ليدن :
. تم اختراع و انشاء قارورة ليدن من قبل العالم الالماني ايفالد يورجن و العالم بيتر فان عام 1744 و جاء انشائها في جامعة ليدن حيث اكتشف ان تفريغ الكهرباء الساخنة يتساوى مع التيار الكهربائي و من خلال تلك التعادل ظهرت الخاصية السعوية في المكثفات الكهربائية
يتم وضع كمية من الماء في قارورة صغيرة، وتغطى القارورة من الداخل والخارج برقائق القصدير، ويخرج قضيب معدني من فوهة القارورة بمقبض في نهايته، ويتم شحنه بالكهرباء التي تتولد من آلة كهربائية، ويعمل المكثف على تخزين الكهرباء، وعند لمس القضيب المعدني حتى عن طريق الصدفة، سيحدث صدمة كهربائية عنيفة
تم قياس قوة الكهرباء من خلال المكثف عن طريق رفع وزن ما في طرف مسطرة الميزان، حيث يحتفظ الطرف الآخر بموضع كهربائي، ثم يتم سحبها بقوتها الجاذبة. وجرت عدة تجارب للتأكد من سرعة الكهرباء من خلال المكثفات، وذلك لإثبات إمكانية نقل الإشارات إلى أماكن أخرى عن طريق الكهرباء، وذلك عن طريق استخدام سلك معزول يستخدم لإرسال الإشارات من طرف هذا السلك لتظهر تلك الإشارات في الطرف الآخر
الأدوات المطلوبة لصنع قارورة ليدن :
. مسمار حديد مقاوم للصدأ مصنوع الألومنيوم
. قطع من الأسلاك الكهربائية
. جرة بلاستيكية او زجاجية ذات غطاء لها
. ورق معدني مصنوع من الألومنيوم و هو ما يسمى بورق القصدير
. قليل من الماء و الملح
. شريط لاصق
طريقة صنع قارورة ليدن :
أولا، يتم وضع قطعة من ورق القصدير حول الجرة الزجاجية لتغليفها، ومن ثم يتم قص الورق الزائد من جوانب الجرة وتمهيده لتكون قطعة مستوية بدون تجاعيد
الخطوة الثانية هي تجهيز الغطاء، حيث يتم استخدام مثقاب لصنع فتحة في الغطاء، ثم يتم تمرير المسمار في الفتحة ليصل لعمق كاف ويمس الماء الذي سيوضع في الجرة. ولكن يجب عدم لمس رأس المسمار لغطاء الجرة، ويجب أن يكون المسمار متناسب ومتناسق مع فتحة الغطاء، وإذا لم يكن كذلك، يتم سد الفراغ باستخدام الصمغ وإحاطة المسمار من خلاله
ثالثا وضع الماء.. يتم ملء الجرة بالماء الدافئ حتى انتهاء طرف ورقة القصدير، ثم يوضع كمية قليلة من الملح في الماء وذلك بمقدار معلقتين أو ثلاث ملاعق صغيرة، يغلق الغطاء على تلك الجرة ويتم وصل سلك إلى ورق القصدير
شحن قارورة ليدن :
اولا .. اذا استخدمت كمكثف ساكن فيتم شحنها بأستعمال الشحنة الساكنة من خلال مولد الشحنات الساكنة ثم توصل الشحنة عن طريق ربطها بالمسمار يظل الربط متواجد لفترة قليلة و من خلال هذا سيتم الشحن و يستعمل السلك كمخرج على ورق القصدير
بالنسبة للاستخدام كمكثف دي سي، يتم توصيل الطرف السالب بالمسمار والطرف الموجب بورق القصدير. يتم من خلاله إنشاء مكثف قطبي، وتتم ربط البطاريات بطريقة موازية، وبعدها يتم شحنها
فوائد المكثفات الكهربائية :
. اختزان الطاقة الكهربائية في شكل شحنات و استخدامها في الدوائر الكهربائية و الألكترونية
. استخدام الدوائر في الحاسبات و الساعات الرقمية و الأجهزة الالكترونية صغيرة الحجم
. تستخدم في الصناعة من اجل توليد الكهرباء
. تستخدم لانتقاء محطات الاذاعة و التلفاز نظرا لانها متغيرة السعة