전기 담는 병
라이든 병은 일종의 구식 축전기다. 요즘의 축전기(흔히 콘덴서라고 불린다)는 서로 분리된 금속 조각으로 구성되어 있다. 금속 표면들은 하면이 양으로 대전되고 다른 면이 음으로 대전될 때 전기 에너지를 저장하게 된다. 260년 전에, 병의 안쪽과 바깥쪽에 각각 금속박을 둘러 축전기를 만들었는데 이 병을 라이든 병이라 부른다. 네덜란드의 라이든 대학교에서처음으로 만들었기 때문에 그 이름을 딴 것이다.
충전된 라이든 병에 저장된 에너지는 실제로 어느 곳에 저장된 것일까?
a) 병 내부의 금속 박편에
b) 병 외부의 금속 박편에
c) 금속판 사이의 유리에
d) 병 내부에
해 답 : 전기 담는 병
답은 c)다. 간단한 축전기는 가까이 위치한, 그러나 접촉하지 않는 두 개의 도체(보통 금속)로 만들 수 있다. 도체판이 접촉하지 않고 근접하기 위해서는 양전기와 음전기를 띠게 된다. 리이든 병에서, 서로 반대인 전하는 유리병에 의해 접촉이 불가능하다. 병 내부는 양으로, 음부는 음으로 대전되어 있다고 하면, 전기장의 역선들은 내부판의 양전하들로부터 외부판의 음전하들을 향해 움직인다. 전하들은 역선의 시작과 끝이 된다. 따라서 역장은 유리 안에 놓이게 되었고 에너지는 역장에 있다. 즉 에너지는 유리 안에 있다.
따라서 라이든 병은, 에너지가 병의 내부가 아닌 유리에 존재하는 전기를 저장하는 병이다. 그러면 어떻게 병속을 비울 수 있을까? 유리 양쪽의 양과 음을 전선으로 연결하기만 하면 된다.
