A 18. század végére az elektromos kísérleteknek nagy lendületet adott a leideni palack feltalálása, mely Pieter van Musschenbroek leideni professzor nevéhez fűződik. Tőle függetlenül és véletlenül Von Kleist pomerániai plébános is eljutott a felfedezéshez.
1746-ban Musschenbroek egy üvegpalackba zárt vizet próbált meg „villanyozni” úgy, hogy az üveg dugóján keresztülvezetett fémszálat összekötötte a dörzselektromos géppel.
A palackot egyik kezében tartva a másik kezével hozzáért a vezető rendszerhez, és így egy erős áramütést kapott. Készülékével – mai szóhasználattal élve kondenzátorával – sikerült a töltések elvesztését megakadályoznia. Azonban csak nagyon kevés töltést tudtak létrehozni, viszont látványos villamos kisütések előidézésére kiválóan alkalmas volt.
A magyar technikatörténetben Jedlik Ányos leydeni palackokkal végzett kísérletei és eszközei jelentősek. Először 1863-ban ismertette a „Leydeni palackok láncolata” nevű készülékét, melynél a leideni palackokat párhuzamosan kapcsolva töltötte fel, majd sorba kapcsolva sütötte ki.
Készülékét továbbfejlesztette, a leideni palackokat „csöves villamszedőkkel” – melyek üvegcsöves kondenzátorokból összeállított kondenzátorok voltak – helyettesítette.
A 18. század ezen korszak legérdekesebb egyénisége és legeredményesebb kutatója Benjamin Franklin volt. Híres sárkány kísérletével bizonyította, hogy a légköri elektromosság segítségével ugyanúgy fel lehet tölteni Musschenbroek leideni palackját, mint a dörzselektromos géppel.
1752-ben felismerte, hogy hegyes fémtű segítségével egy testet töltéssel lehet ellátni, és a töltést le is lehet szedni. Ez a tény vezetett a villámhárító feltalálásához.
Az 1760-as években Henry Cavendish – habár nem publikálta eredményeit – kísérleteivel megalkotta az elektromos potenciál fogalmát, bevezette a kapacitás egységét, megalkotta az anyagok dielektromos állandójának fogalmát. Georg Simon Ohm előtt megállapította az elektromos feszültség és az áramerősség közötti összefüggést.
Ezek a kísérletek a villamosságtan minőségi (kvalitatív) vizsgálatai voltak. Igaz már ismerték a pozitív és negatív töltések fogalmát, s a töltéseket elektroszkóp segítségével tudták kimutatni. Azonban a fizika további fejlődéséhez már túl kellett lépni a jelenségek egyszerű leírásán, igényelte a mennyiségi (kvantitatív) méréseket és matematikai formába önthető törvényeket követelt.
1785-ben Charles Augustin de Coulomb megalkotta elektrosztatikai erő-törvényét, mely két pontszerű töltés közti kölcsönhatás nagyságát és irányát adta meg. Az elektrosztatika matematikai összefüggéseit Carl Friedrich Gauss fogalmazta meg.
Tudósok, feltalálók, mérnökök
Pieter (Petrus) van Musschenbroek
(1692-1761) holland fizikus
Orvostudományt, fizikát és matematikát tanult. Szakmai kapcsolatban állt Newtonnal. Hazájában, a duisburgi egyetemen a matematika és a fizika tanára volt. A Royal Society és a párizsi akadémia tagjává választották. Nevéhez fűződik a leideni palack, azaz az első kondenzátor megalkotása.
Henry Cavendish
(1731-1810) angol fizikus, vegyész
Felfedezte a levegő és a víz összetételét, a hidrogén tulajdonságait, bizonyos anyagok fajhőjét. Jelentős eredményeket ért el az elektromos kölcsönhatás tanulmányozásában is. Saját készítésű torziós mérlegével megmérte két töltés között az elektromos kölcsönhatást. Eredményeit későn publikálta, így e területen Charles Coulomb, Georg Simon Ohm vált ismertebbé. Érdeklődött az „állati elektromosság” iránt is. Kéziratait, több mint egy évszázad elteltével James Clerk Maxwell jelentette meg.
Benjamin Franklin
(1706-1790) amerikai író, politikus, természettudós, közgazdász, filozófus
Először vezette be a pozitív és negatív töltések fogalmát. Felfedezte, hogy a villám elektromos természetű. 1752-ben papírsárkány segítségével végzett kísérletei a villámhárító megoldásához vezettek. Megalapította a Pennsylvániai Egyetemet. Az elektromossággal kapcsolatos munkáinak elismeréseképpen 1753-ban a „Királyi Társulat” Copley-érmét kapta.
Charles Augustin de Coulomb
(1736-1806) francia fizikus
Miután Párizsban befejezte matematikai és természettudományi tanulmányait, katonai pályára lépett. Szolgálatának ellátása mellett a műszaki mechanika és a statika problémáinak megoldásaival is foglalkozott. Az iránytű tökéletesítéséért, valamint az egyszerű gépek elméletének kidolgozásáért az Akadémia 1782-ben beválasztotta tagjai sorába. 1784-ben tette közzé híres dolgozatát, a később róla elnevezett torziós mérlegről. Ezzel meghatározta azt az erőt, amely két pontszerű elektromos töltés között jelentkezik megállapítva, hogy ez az erő egyenesen arányos a töltések szorzatával és fordítottan arányos a töltések távolságának a négyzetével. Ez az elektromosság Coulomb törvénye.
A francia forradalom kitörésekor a katonai pályáról visszavonult és kizárólag tudományos feladatokkal foglalkozott. Ekkor jelent meg az a munkája, melyben a kétféle fluidum (a későbbi pozitív és negatív töltés) létezéséről szóló elgondolását kiterjesztette a mágnesességre is, és megfogalmazta a mágneses Coulomb-törvényt. Coulomb jelentősége abban állt, hogy mennyiségi módszereket vezetett be az elektromosság és a mágnesesség tudományába, alkalmazva rájuk a newtoni mechanika alapelveit.
Carl Friedrich Gauss
(1777-1855) német matematikus és természettudós
Kiváló tehetségű tudós volt, aki a tudományok számos területének fejlődéséhez járult hozzá, így a számelmélethez, az analízishez, a differenciálgeometriához, a geodéziához, a mágnesességhez, az asztronómiához és az optikához. 24 évesen fejezte be fő művét, a „Disquisitiones Arithmeticae”-t, amely döntő szerepet játszott a számelmélet tudományágként való megszilárdulásában. Új ismereteket vezetett be a mágnesesség terén. 1831-től együtt dolgozott Wilhelm Eduard Weber fizikaprofesszorral.
Műtárgyak
Leideni palack, 1880-as évek
Elektromos töltések tárolására alkalmas hengeres üvegedény, melynek falát kívül és belül a magasságnak mintegy 3/4 részéig ónlemezzel vonták be. Ezen fémfóliák a fegyverzetek. Kezdetben, az üvegfalnak felső, ónnal be nem vont részét pecsétviasz-oldattal, vagy sellakkal vonták be. A felső, nyitott véget parafadugó, vagy lemezpapírlap zárta. Ebbe, a palack fenekéig érő fémpálcát helyeztek, mely a palackon kívül, fémgömbben végződött.
(lelt.szám: 79.547.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel!” utazó kiállításában)
Leideni palack kisütőkkel, 1880-as évek
(lelt.szám: 70.690.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel!” utazó kiállításában)
Leideni palackok sorozata, 1880-as évek
(lelt.szám: 75.185.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeum „Töltődj fel!” utazó kiállításában)
Jedlik Ányos által, az 1873-as Bécsi Világkiállításra készített „villamfeszítő”
Jedlik Ányosnak egyik jelentős alkotása az elektrosztatika területén az általa „villamfeszítőnek” nevezett, kaszkád kapcsolású feszültség-sokszorozó kondenzátortelepe. Villamfeszítőjét az 1873. évi Bécsi Világkiállításon is bemutatta. 8 kondenzátoros telepével több, mint 60 cm-es szikrát állított elő, mellyel a világkiállítás egyik szenzációja lett.
(lelt.szám: 65.23.15.1, Műszaki Tanulmánytár gyűjteménye, kiállítva az Elektrotechnikai Múzeumban)
Részlet a kiállításból
