98. La pila di Volta. — Ma prima di studiare in dettaglio gli effetti della corrente, dobbiamo far conoscenza almeno con uno dei metodi per la sua produzione.

Le macchine elettrostatiche, di cui abbiamo fatto uso nella prima parte dell’Elettrologia, permettono di ottenere differenze di potenziale elevatissime tra due conduttori isolati; ma appena tra questi s’interpone un filo conduttore, questo è traversato da una corrente intensa di brevissima durata, cioè da una scarica elettrica, e continuando a girare la macchina lungo il filo circola una corrente debolissima, e ai suoi estremi resta solo una piccolissima differenza di potenziale. Così con le più potenti macchine elettrostatiche, e interponendo tra i poli un filo metallico, non si riescono a ottenere correnti superiori a qualche millesimo d’ampére, e mentre tra due conduttori isolati la macchina può esser capace di stabilire una differenza di potenziale superiore a 50.000 volta, rilegandoli con un filo di rame di qualche metro di lunghezza e di qualche millimetro quadrato di sezione la differenza di potenziale discende a qualche centomillesimo di volt.

Fu merito del nostro Volta di aver creato, dopo una serie celebre di esperienze e di argomentazioni ingegnosissime, la pila che porta il suo nome, e che fu il primo apparecchio capace di mantenere agli estremi d’un filo metallico differenze di potenziale molto più grandi, alle quali corrispondono nel filo, come vedremo, correnti più intense.

In un bicchiere contenente acqua acidulata con acido solforico sono immerse due lamine, una di rame e l’altra di zinco. Rilegando le due lamine con un filo conduttore, esso viene percorso da una corrente che è incomparabilmente più intensa di quella ottenibile con la più potente macchina elettrostatica conosciuta. L’origine dell’energia elettrica prodotta va ricercata nell’energia chimica di combinazione dello zinco con l’acido solforico: effettivamente mentre la pila funziona parte dello zinco si scioglie nel liquido, formando solfato di zinco; e l’energia sviluppata da questa reazione esotermica si converte parte in calore entro la pila, e per il resto in energia elettrica disponibile nel filo che rilega le lamine, ove essa si trasforma pure in calore, se non è impiegata ad altro ufficio per l’interposizione d’un ricevitore che la trasformi in altra specie d’energia.

La spiegazione d’un apparecchio così semplice e così meraviglioso come la pila, o meglio la ricerca del meccanismo con cui ha luogo la produzione di una differenza di potenziale ai suoi estremi, fu già elaborata dal Volta, ed ha formato oggetto di una secolare controversia tra i Fisici più illustri, i quali hanno portato in campo delle considerazioni troppo strettamente connesse con i molteplici effetti della corrente elettrica, da noi non ancora esposti, e perciò non riferibili in questo punto del nostro studio. Secondo il Volta, e molti altri eminentissimi elettricisti fino al celebre Lord Kelvin, la differenza di potenziale osservabile agli estremi di una pila, e che è all’incirca di 1 volta, si produrrebbe nel posto del contatto tra i due metalli diversi che la costituiscono; e precisamente al contatto, esterno alla pila, tra zinco e rame. Secondo altri, e oggi sono i più, la differenza di potenziale si determinerebbe invece alla superficie di contatto tra lo zinco e acqua acidulata, cioè nel posto ove si compie la reazione chimica esotermica tra il metallo attaccato e il liquido eccitatore.

Noi ci limiteremo, per il momento, a considerare la differenza di potenziale prodotta dalla pila di Volta, per cui il filo rilegato al rame è a un potenziale più alto di quello rilegato allo zinco, come un fatto sperimentale, e l’energia elettrica da essa sviluppata come l’equivalente dell’energia chimica consumata. Daremo poi, a suo tempo, un cenno dell’interpretazione più moderna del fenomeno della pila, che non è invero conforme alle idee del Volta. E quanto al fenomeno fondamentale su cui il Volta fondò la spiegazione o meglio la previsione del suo apparecchio, il fenomeno cioè per cui anche nell’aria due metalli in contatto come lo zinco e il rame manifestano un’apparente differenza di potenziale, preferiamo rimandare il lettore ai trattati più estesi, poichè non è per nulla provato, e forse non è neanche vero, che quella differenza di potenziale sussista proprio tra le masse metalliche in contatto, e può esser benissimo che siano invece a potenziale diverso le atmosfere gassose che circondano i due metalli.

Per eliminare alcuni inconvenienti della pila di Volta sono stati ideati e costruiti moltissimi altri tipi di pile, dei quali i principali saranno da noi esaminati in un altro capitolo.