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[[Datei:Leid-flasch.gif|miniatur|Leidener Flasche]]
Die '''Leidener Flasche''', auch '''Kleistsche Flasche''', '''Kondensationsflasche''' oder '''Flaschenkondensator''' genannt, ist eine frühe historische Bauform eines elektrischen [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensators]]. Der Aufbau besteht aus einem Glasgefäß, beispielsweise einer Flasche, an dem auf der Innen- und Außenseite voneinander elektrisch isolierte Metallbeläge, beispielsweise zwei Metallfolien, angebracht sind. Das [[Glas]] stellt das [[Dielektrikum]] zwischen den beiden Metallbelägen dar, die beiden Metallbeläge sind die Elektroden eines Kondensators.

Durch den Aufbau und die verwendeten Materialien wie Glas oder Keramik mit hoher [[Durchschlagsfestigkeit]] besitzen Leidener Flaschen im Regelfall eine hohe [[Spannungsfestigkeit]], die bis in den Bereich der [[Hochspannung]] geht. Da das zur Verfügung stehende Volumen der Flasche dabei nur unzureichend ausgenutzt wird, ist die [[elektrische Kapazität]] im Vergleich zu heute üblichen Kondensatorbauformen wie den [[Keramikkondensator]]en oder [[Folienkondensator]]en nur gering.

Leidener Flaschen sind durch im Aufbau optimierte Bauformen abgelöst und haben in der Praxis keine wesentliche Bedeutung mehr. Jedoch werden sie wegen der Einfachheit im Aufbau als [[didaktisch]]es Demonstrationsobjekt im Bereich der Ausbildung eingesetzt, ebenso bei Nachbauten von historischen elektrischen Geräten.

== Geschichte ==
Das Prinzip der Leidener Flasche wurde unabhängig voneinander am 11. Oktober 1745 von dem [[Domdechant]]en [[Ewald Georg von Kleist]] in [[Kamień Pomorski|Cammin]] ([[Pommern]])<ref name=Kleist>[http://www.v-kleist.com/FG/Muttrin/fg0220.htm Auszug aus der Familienbiografie der Kleists mit Link auf den Originalabdruck des Schreibens an Krüger]</ref> und 1746 von dem Physiker [[Pieter van Musschenbroek]] in der Stadt [[Leiden (Stadt)|Leiden]] erfunden, als sie bei Laborversuchen mit entsprechenden Anordnungen von Gläsern und Metallteilen elektrische [[Stromunfall|Stromschläge]] erhielten.

Von verschiedenen Dokumenten wird auch [[Andreas Cunaeus]] (1712–1788)<ref>''[http://wc.rootsweb.ancestry.com/cgi-bin/igm.cgi?op=GET&db=jansenk&id=I64757 Andreas Cunaeu].'' Families from the Netherlands.</ref> als Miterfinder und Freund Pieter van Musschenbroeks erwähnt, andere setzen Musschenbroek durch den in Klammern angehängten Namen Cunaeus fälschlich mit diesem gleich.

== Aufbau ==
<gallery perrow="2" class="float-right">
Leidenerflaschen.jpg|Batterie von Leidener Flaschen
Leidse flessen Museum Boerhave december 2003.jpg|Vier Leidener Flaschen im [[Museum Boerhaave]], Leiden
Leyden jar cutaway.png|Aufbau einer Leidener Flasche
Dissectible Leyden jar.png|Zerlegbare Leidener Flasche
</gallery>
Kleist hatte bei Experimenten einen Nagel in eine wassergefüllte Flasche gesteckt und an eine [[Elektrisiermaschine]] angeschlossen. Beim späteren Herausziehen des Nagels erhielt er einen kräftigen [[Elektrischer Schlag|elektrischen Schlag]]. Musschenbroek machte eine ähnliche Erfahrung. Verschiedene Gelehrte wiederholten den Versuch und variierten die Anordnung. [[Johann Heinrich Winckler]] verlegte den Leiter von der Mitte an die Innenwand der Flasche, umgab sie mit einer Ummantelung aus Metall und experimentierte mit verschiedenen Flüssigkeiten wie Wasser, geschmolzener Butter und Wein. Ihre endgültige Form erhielt die Leidener Flasche 1748 durch die beiden [[London]]er Ärzte [[William Watson (Naturforscher)|William Watson]] und [[John Bevis]]. Sie verzichteten beide auf die Flüssigkeit und verkleideten die Flaschenwände innen und außen mit Zinnfolie, dem sogenannten [[Stanniol]]. Der [[Danzig]]er Physiker [[Daniel Gralath der Ältere]] verband erstmals mehrere Leidener Flaschen zu einer Batterie und konnte so die Wirkung durch die [[Parallelschaltung]] erhöhen.

== Erste Anwendungen ==
Bei den im 18. und bis Anfang des 19. Jahrhunderts beliebten öffentlichen Demonstrationen der [[Elektrizität]] wurde auch der ''Kleistsche Stoß'' oder ''Erschütterungsschlag'' vorgeführt, bei dem einer Menschenkette ein Schlag aus einer Leidener Flasche versetzt wurde, wodurch die Versuchspersonen in Zuckungen verfielen. [[Georg Christoph Lichtenberg]] schrieb in einem Physiklehrbuch dazu:

{{Zitat|Zu Paris glaubte man vor einigen Jahren gefunden zu haben, dass der Stoß immer bey ‚frigidis et impotentibus‘ aufhöre. Der Graf von Artois, der davon hörte, berief dazu die Castraten der Oper; und man fand die Beobachtung falsch. Auf diese Weise ist die Elektrisiermaschine um die Ehre gekommen, dereinst als ein nützliches Instrument in den Versammlungs-Sälen der Consistorien und Ehegerichte zu prangen.|Georg Christoph Lichtenberg}}

Diese Versuche blieben auch beliebt, nachdem 1750 der Nürnberger Mathematiklehrer [[Johann Gabriel Doppelmayr]] durch den Schlag einer Leidener Flasche gestorben war.<ref>Walter Conrad (Hrsg.): ''Geschichte der Technik in Schlaglichtern'', 1997, Meyers Lexikonverlag, S. 58.</ref>

== Physikalisches ==
Eine Leidener Flasche stellt eine Bauform eines elektrischen Kondensators dar. In Form einer Flasche entspricht diese Bauform in guter Näherung einem [[Zylinderkondensator]], die Berechnung der [[Elektrische Kapazität|elektrischen Kapazität]] erfolgt daher wie bei einem Zylinderkondensator. Alternativ kann der konkrete Kapazitätswert einer Leidener Flasche mit einer [[Wechselspannungsbrücke]] messtechnisch ermittelt werden.

Die elektrische Kapazität beträgt bei typischen und den historischen Aufbauten nachempfundenen Leidener Flaschen in der Größe einer handelsüblichen Glasflasche und mit elektrolytisch aufgebrachten Kupferüberzügen ca. 10 [[Farad|nF]] bis 100 nF.

== Gefahrenhinweis ==
Durch den Aufbau bedingt weisen Leidener Flaschen nur einen sehr geringen [[Equivalent Series Resistance|äquivalenten Serienwiderstand]] (ESR) auf und können bei [[Elektrischer Kurzschluss|Kurzschluss]] im geladenen Zustand kurzzeitig hohe Stromimpulse abgeben. Sind Leidener Flaschen auf hohe Spannung aufgeladen, kann die gleichzeitige Berührung der beiden Metallelektroden zu einem [[Stromunfall]] führen.<ref>[https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/nawi.inst.251/Didactics/Geschichte_der_Elektrochemie/mittel/leiden.html Beitrag] der Universität Ulm zur Entwicklungsgeschichte von Kondensatoren, abgerufen am 19. Oktober 2018.</ref>

Beim Zerlegen einer Leidener Flasche in ihre Einzelteile muss beachtet werden, dass die Ladung teilweise im Glaskörper gespeichert bleibt. Dieser Effekt hängt unter anderem von dem Isoliermaterial ab. Nach dem Zusammenbau erscheint die Ladung wieder auf den Elektroden und kann zu einem Stromschlag führen. Ebenso kann eine Leidener Flasche einige Zeit nach dem Entladen als Folge der [[Dielektrische Absorption|dielektrischen Absorption]] wieder Ladung aufweisen.

Größere bzw. parallelgeschaltete Leidener Flaschen sollten daher so wie [[Leistungskondensator]]en nach deren [[Leistungskondensator#Sicherheitsregeln|Sicherheitsregeln]] gehandhabt werden: nach Verwendung kurzschließen oder über einen Entladewiderstand entladen und bei Lagerung oder Transport die beiden Elektroden kurzschließen, um eine ungewollte Aufladung zufolge der dielektrischen Absorption zu vermeiden.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weblinks ==
{{commonscat|Leyden jars|Leidener Flaschen}}

[[Kategorie:Elektrostatik]]
[[Kategorie:Historisches Elektrogerät]]
[[Kategorie:Kondensator (Elektrotechnik)]]

Leidener Flasche - Versionsgeschichte

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