Part 14

Un Conduttore fatto come il mio di molti sottili bastoni inargentati, che sia lungo in tutto 96 piedi (prendiam cento per facilità del calcolo) è capace di contenere tanto di elettricità quanto una lastra di vetro di discreta spessezza avente di buona armatura 4 poll.; di dare una commozione di egual polso; e di produrre altri effetti nulla men validi. Per esser dunque equipollente a un quadro di 12 poll., cioè d'un piede quadrato d'armatura, dovrebbe essere la lunghezza nove volte più grande, vale a dire presso a 900 piedi. Che bel vedere allora con una scintilla veramente fulminante di tal semplice Conduttore uccidere un uccelletto, fondere una sottil foglietta d'oro! Ma, è cosa poi cotanto difficile il procacciarsi tanti bastoni inargentati, e il disporli come conviene? Il disporli non già: che un vasto portico quadrato, ovvero alcuni corridori seguentisi capir li possono tutti in una sola fila. Se poi i portici, e corridori fossero larghi discretamente, ed alti, si potrebbero tirare quattro ordini di quattro file di bastoni per ciascuno sul modello della figura (vedete la Tavola II.) in cui per minor imbarazzo abbiam disegnati due ordini solamente, e due sole file per ordine, colla debita distanza d'una fila dall'altra. Per tal modo avremmo un Conduttore, la di cui scarica, e i di cui tremendi effetti agguaglierebbero quelli di una potente batteria elettrica, qual è una che sia composta di 16 boccali di un piede quadrato d'armatura ciascuno, ma costruita a dovere. La vostra, Signore, formata di due campane di vetro, non credo che oltrepassi, almen di molto, i 16 piedi quadrati d'armatura: eppur quali strepitosi effetti non ne ho io stesso veduti, ed ammirati? Voi con essa fondete, più, disperdete in faville un filo metallico non de' più sottili: voi il fondete pur anche nell'acqua; e cento altre cose fate incredibili quasi a chi non le ha vedute. Le grandi batterie di PRIESTLEY, e di FONTANA, non so che facciano molto di più. Dunque anche il Conduttore ch'io mi compiaccio di contemplare in immaginazione, composto di 16 file di bastoni lunghe 990 piedi ciascuna, fonderebbe, disperderebbe, ammazzerebbe grossi animali; in una parola fulminerebbe. Ma io poi non mi fo illusione fino al segno che speri di veder unqua messo in opera un così sterminato Conduttore. Un WATSON forse sarebbe tentato di farlo, egli che prolungò, ad altro intendimento (cioè per mostrare l'estrema celerità con cui si comunica la virtù elettrica da un capo all'altro d'un buon Conduttore comechessia lunghissimo), de' fili di ferro, e delle corde bagnate, isolati tutti, a più di duemila tese: a cui perciò scrivea il MUSCHENBROEK _magnificentissimis tuis experimentis superasti conatus omnium_. Di vero non so fin dove giungeranno i miei o gli altrui sforzi riguardo a fare dei Conduttori oltremodo lunghi: che poi alla fine di poco utile sarebbero. Non di utile alla pratica; perchè ciò che far si può colle boccie, quadri, e batterie tanto più comode, a che cercare di ottenerlo in altro modo con gravissimo dispendio, ed imbarazzo? Non alla teoria; attesochè parmi, seppur troppo non presumo, di aver già fatto abbastanza per quella, quando giunto sono col mio Conduttore di 96 piedi a dimostrare, come la commozione, e ogn'altro effetto che produce la boccia o il quadro armato, può produrre eziandio un semplice Conduttore: come a tale effetto gli basti d'avere una conveniente capacità: e come questa capacità è in lui più grande a misura che la sua superficie è più estesa in lungo[46]. Dunque il contemplare anche solo in immaginazione quello smisurato Conduttore, sarà vano, inutile, puerile? Non già; se può somministrarci od agevolarne in qualche modo l'idea del gran potere di una nuvola elettrica fulminante. Ecco l'idea suggeritami, e che volgo in mente.

Suppongo che la nuvola, la qual profonde una strana copia di elettricità al para-fulmine, cui pende sopra in alto, o che s'abbassa a scaricare dove che sia un vero fulmine, non sia più lunga di 900 piedi, larga altrettanto, e grossa sol 90. Qual immane dose di elettricità non può essa contenere! Massime che potrebbe in lei crescere a molto maggior tensione di quella che o i nostri vetri dar possono, o i nostri Conduttori sopportare. L'eccessiva tensione dell'elettricità delle nuvole a me sembra che venga infatti indicata dal giugnere la loro sfera d'attività da così alto fino in terra. Ma posto anche che l'elettricità della supposta nuvola non ecceda la tensione ordinaria de' nostri Conduttori elettrizzati artificialmente: io considero uno spazio d'aria così grande come la nuvola rappresentata; e calcolo che vi potrei collocare 1000 file de' miei bastoni lunghe 900 piedi; in guisa che resterebbero ancora discoste una dall'altra ben 9 piedi; tanto cioè, che per l'azione delle atmosfere non s'impediscano vicendevolmente di ricevere tutta quella dose di elettricità che ciascuna fila può portare da se. Ogni fila dunque essendo lunga 900 piedi si caricherebbe come una tavola magica di un piede quadrato di armature: sicchè tutte insieme quelle file varrebbero una batteria elettrica di 1000 piedi quadrati di superficie di vetro armata. Abbiamo noi l'idea pur solo degli effetti spaventevoli che produrrebbe una tal batteria? Che sono mai a petto di questa quelle che si sono fin quì vedute? Uno scherzo. Ma poi il complesso di tutte queste file di bastoni in un sol Conduttore non ha maggiore capacità della nuvola, che abbiam preso a considerare; anzi l'ha minore d'assai; perocchè nell'intiera mole di essa non solamente altrettanti cilindri disegnar si possono, e sono realmente compresi di vero corpo conduttore; ma nella ideata distanza de' piedi da questa a quella fila più altre vi si capiscono, o a dir più giusto migliaja, e migliaja di punti corporei vi hanno, i quali tuttochè dalle circostanti atmosfere _attuati_, pur nulla meno ricever possono qualche dose di elettricità propria. In somma un corpo continuo, qual è la nuvola, ha maggiore capacità, che tanti corpi staccati che formino un'egual mole. Nella figura (Tavola II.) quelle quattro file di bastoni che formano gli angoli d'un parallelepipedo non arrivano già a contenere tanto di elettricità quanto un eguale parallelepipedo di superficie intiera (abbenchè la maggior capacità di questo non corrisponda di gran lunga alla maggiore sua superficie corporea, per la ragione che le parti prese di mezzo, e attuate dall'atmosfera elettrica d'altre parti laterali possono ricevere tanto meno di elettricità propria; come ho spiegato nella prima parte di questa lettera). Che poter terribile di elettricità può dunque avere questa nuvola? che immensa copia di fuoco contenere, e lanciare, avendo anche poca tensione? Che poi, se l'elettricità vi è portata a tensione non ordinaria? Che diremo delle nuvole grandi non poche centinaja di piedi, ma migliaja di tese quadrate?

Si è domandato[47]: l'elettricità naturale ha ella l'indole dell'elettricità di semplice Conduttore, o piuttosto quella di boccia di Leyden? Il fulmine si comporta come scintilla scagliata semplicemente da un Conduttore elettrizzato, o come scintilla scaricata da una lastra isolante armata? Gli effetti poderosi delle scariche, il senso particolare della commozione, che produce, non vi ha dubbio, il fulmine, è in grado molto superiore a quello di qualunque gran quadro, e batteria, le scintille stesse che dà il filo del para-fulmine, le quali appunto come la scintilla cavata dalla faccia d'un gran quadro non hanno bisogno che d'esser lunghe poche linee per farsi sentire rabbiose alla pelle, e scuotere ben anche tutta la persona, facean propendere a questa seconda opinione. Ma il non concepirsi come siegua scarica vera di lastra isolante armata, per mezzo di arco conduttore, da una all'altra faccia opposta, nel valicare che fa semplicemente il fuoco della saetta il tratto d'aria dalla nuvola alla terra; e la forma guizzante della scintilla, quale i semplici Conduttori, e non le boccie o quadri armati ci sogliono far vedere, portavano a non riconoscere nel fulmine, il quale appunto affetta un cotal guizzo, altro che una scintilla scagliata da un gran Conduttore fortemente elettrico. Or finalmente in questa opinione dovran riunirsi tutti i voti, e sciolto rimarrà il problema, or, dico, che e commozione, e qualunque altro più valido effetto nella prepotente forza de' Conduttori d'immane capacità riscontrato abbiamo.

Son giunto al termine dell'argomento che mi son proposto in questa lettera, che è la capacità de' Conduttori semplici; e però quì finisco. Passerò, se vi piace, in un'altra alla capacità de' Conduttori _conjugati_ (come a me piace di chiamarli) e progredirò pur anche all'elettricità che s'imprime sulle faccie delle lastre isolanti trattando della durezza loro a lasciarsela affiggere, e tenacità a conservarla una volta che sia affitta. Il campo è bello, e vasto: abbraccia tutta la teoria delle cariche, e delle scariche con quella dell'elettricità già detta _Vindice_, che meglio io amo di dir _permanente_, quindi tutti i fenomeni dell'Elettroforo ec. Procurerò d'esser men prolisso che in questa, e con una materia tanto più vasta, la lettera riuscirà meno lunga.

Como 20 Agosto 1778.

DEL CONDENSATORE

_ossia del modo di render sensibilissima la più debole Elettricità sia naturale sia artificiale_

_MEMORIA_

_Letta nella Società Reale di Londra_

_DIVISA IN DUE PARTI_

DEL CONDENSATORE[48]

_PARTE I._

1. Un apparecchio, che portando a uno straordinario ingrandimento i segni elettrici fa sì, che osservabile divenga, e cospicua quella virtù, che altrimenti per l'estrema sua debolezza sfuggirebbe i nostri sensi, ognun comprende di quale, e quanto vantaggio sia per riuscire nelle ricerche sull'elettricità, e massime intorno alla naturale atmosferica, la quale, come sappiamo, non in ogni tempo, anzi assai di rado, allora solamente cioè che il Cielo è ingombro di nuvoloni scuri, e tempestosi, avviene che ci si renda sensibile ne' conduttori ordinari non molto elevati, e appena è che in altri tempi ne mostri qualche indizio in quelli elevatissimi, o ne' _cervi volanti_ portati all'altezza di più centinaja di braccia. Or un tale apparecchio, mercè di cui un conduttore atmosferico, anche di non grande elevazione, vi dia segni ad ogni ora e in ogni costituzione di tempo, molto chiari e distinti di quel qualsisia picciolo elettrizzamento che in lui induce l'atmosfera, ecco io ve lo presento nel mio elettroforo: in quella semplice macchina, che è ormai nelle mani di tutti, e che se altro pregio pur non avesse, verrebbe abbastanza raccomandata agli elettricisti per questo che lor offre facile mezzo di spiare la più languida, e impercettibile elettricità sì naturale che artificiale, con tirarla sopra di se, ed accumularla al punto di promoverne, e invigorirne per singolar maniera i segni.

II. In vero ogni volta che questi mancano nell'ordinario modo di sperimentare, che nè scintilla scorgesi nè cenno benchè minimo di attraimento, il dire che pur vi sia elettricità, fora un'asserzione gratuita, anzi un giudicare contro ogni apparenza. Malgrado questo non possiamo neppur dire accertatamente che punto non ve ne abbia: e il concluderlo da ciò solo che niun segno per anco ci si mostra, è un precipitare il giudizio; imperocchè chi ci assicura che qualche elettricità ivi non si trovi realmente, ma così debole da non potere attrarre tampoco un leggier filo? Or questo è che c'importa in molti casi di sapere, specialmente quando si tratta di elettricità naturale. Un conduttore atmosferico poco elevato non dà ordinariamente segni come già si è detto, che quando gli sovrasta oscuro nembo: a cielo coperto d'alte nubi sparse, o distese equabilmente, quando l'aria è ingombrata da nebbie, in tempo di pioggia placida, ed anche dirotta, tranne qualche rovescio improvviso, raro è che scorger vi si possa alcun indizio di elettricità, e nulla mai a ciel sereno, sia placido, sia ventoso. Stando pertanto alle apparenze, e al giudizio di un elettroscopio comune, anche de' più sensibili, direbbesi che il conduttore non è elettrizzato punto, e che per conseguenza non domina elettricità di sorta ne' campi dell'aria poco alti ove quel conduttore porta la testa. Eppure non è così: un altro elettroscopio di gran lunga migliore, qual veramente può dirsi il nostro apparecchio, giacchè ne adempie con tanto vantaggio le funzioni, ci fa vedere che da qualche elettricità è pur sempre investito quel conduttore, avvegnachè ne si mostri di per se affatto inerte: ci fa, dico, vedere e toccar con mano ch'esso non ne è mai privo affatto; onde convien giudicare in egual modo che non ne è mai priva l'aria che lo circonda. Ed ecco come restiamo convinti che anche alla più bassa regione dell'atmosfera, e fino a pochi piedi da terra s'estende l'azione costante, e perenne dell'elettricità naturale. Cotal elettricità sebbene insensibile rimanga finchè da quel tratto d'atmosfera si comunica soltanto al detto conduttore, ove poi per mezzo di lui si comunichi insiememente all'elettroforo nostro, si raccorrà entro a questo più facilmente, e in maggior copia[49]; sì e per tal modo, che sorger quindi potranno i noti segni di attrazione, e di repulsione sensibili abbastanza per dinotarci senza equivoco non che l'esistenza, la specie ancora dell'elettricità, cioè se _positiva_, o _negativa_. Che più? non mancherà talora di comparire perfino qualche scintilluzza. Ogniqualvolta poi il conduttore desse già di per se qualche segno, movendo alcun poco un leggier filo, aspettatevi pure, col soccorso del nostro apparecchio, scintille pungenti e ogn'altro segno vigorosissimo.

III. Ma veniamo senza più al modo di far servire all'intento cotal apparecchio, a cui in questo caso meglio che il nome che altronde porta di elettroforo, l'altro già indicato di _elettroscopio_, anzi pure quello di _micro-elettroscopio_ potrebbe convenire. Ma io amo meglio di chiamarlo _condensatore_ dell'elettricità, per usare un termine semplice, e piano, e che esprime a un tempo la ragione, e il modo de' fenomeni di cui si tratta come vedrassi nella 2.ª parte del presente scritto. Tutto dunque si riduce a queste poche operazioni.

(A) Convien prendere un piatto d'elettroforo, che abbia l'incrostatura di resina assai sottile, e a cui, o non sia stata dianzi impressa alcuna elettricità, o se mai vi è stata, vi sia spenta affatto.

(B) A questa faccia resinosa immune da ogni elettricità si soprapponga convenientemente il suo scudo (così io chiamo la lamina superiore dell'elettroforo): cioè le si applichi cotal lamina o scudo in piano, collocandolo nel bel mezzo in modo, che non tocchi in alcun punto l'orlo metallico del piatto, ma rimanga isolato.

(C) Così congiunti essendo, si adattino sotto al filo conduttore dell'elettricità atmosferica in guisa, che lo scudo venga toccato dove che sia dal detto filo, esso solo lo scudo, e in niun modo il piatto.

(D) In questa situazione si lascino le cose per un certo tempo, finchè lo scudo possa aver raccolta competente dose di quell'elettricità, che dal filo conduttore gli viene molto lentamente instillata.

(E) Da ultimo sottraggasi al contatto e influsso del filo conduttore lo scudo tuttavia unito al suo piatto e combaciante la faccia resinosa; indi si disgiunga anche da questa, levandolo in alto al consueto modo per il suo manico isolante: e allora sarà che se ne otterranno gli aspettati segni cospicui di attrazione, di ripulsione, e di qualche scintilla eziandio, di pennoncelli ec. nel tempo che il conduttore di per se non giunge a mostrar nulla, o appena un'ombra di elettricità.

IV. Ho detto (§. prec. e D) che il filo conduttore debbe toccare lo scudo per un certo tempo. Quanto però, non è facile il determinarlo, dipendendo ciò dalle circostanze. Talora vi abbisogneranno 8, 10, e più minuti, quando cioè il conduttore da per se solo non fa vedere il minimo segno d'elettricità; altre volte più poco. Che se un debole indizio pur vi comparisse, tantochè un leggier filo facesse cenno d'esserne attratto, basteria in tal caso lasciar in contatto di esso conduttore il nostro scudo sol pochi secondi, per abilitar questo a dar segni molto vivaci.

V. Una cosa si vuol osservare rispetto al filo conduttore medesimo, ed è ch'egli sia ben continuo, e se è possibile d'un pezzo solo dall'alto al basso fin dove viene a comunicare collo scudo: cioè si deve evitare assolutamente ogni interruzione, e il più che si può ancora le semplici giunture ad anello od uncino; per la ragione che ciascuna di tali giunture portando un qualche impedimento al passaggio dell'elettricità, avvenir può che quella che contrae il conduttore in alto s'arresti, ne giunga al luogo desiderato, cioè fino allo scudo. Così succederà diffatti ogni qual volta l'elettricità è debolissima, se in luogo d'un filo metallico continuo, una catena di più anelli da quello pendente venga a toccare cotesto scudo. Non si creda per questo che una sola giuntura o due possano egualmente ed ognora impedire la riuscita; ma ne verrà sempre del pregiudizio: e qualora l'elettricità fosse estremamente debole, potrebbe sì per l'indicato difetto mancare del tutto l'esperimento.

VI. Riguardo all'elettroforo da adoperarsi altre osservazioni rimangono, di cui ora mi convien parlare. E la prima accennata sopra (§. III. lett. A) si è che lo strato resinoso importa molto che sia sottile, avendo io sempre provato che quanto più lo è tanto maggior dose di elettricità permette, anzi fa che si raccolga nello scudo cui porta indosso, di quell'elettricità, dico, che gli s'infonde o dall'atmosfera per mezzo del filo conduttore, o da qualsivoglia altra potenza elettrica. Se fosse pertanto stesa la resina alla spessezza d'un quarto di linea, o non maggiore di una mano di vernice, riuscirebber le prove ottimamente; siccome all'incontro essendo grossa un pollice o più, riuscirebber malissimo.

VII. In secondo luogo la superficie di essa resina debb'essere quanto è possibile piana, e liscia, e piana e liscia similmente l'inferior faccia dello scudo, sicchè vengano a combaciarsi bene (ivi lett. B). È noto quanto un miglior combaciamento favorisca gli effetti dell'elettroforo; ond'ebbi ben ragione di raccomandar questa come una delle principali condizioni nella descrizione che pubblicai a suo tempo di tal mia macchina. Ma è ancor più grande il vantaggio che risulta da un ampio, e perfetto combaciamento allorchè l'istesso nostro apparecchio fa funzione di condensatore.

VIII. Da ultimo merita particolar attenzione quanto alla già citata lett. A si è prescritto, cioè che alla faccia resinosa cui si applica lo scudo, non dee trovarsi impressa alcuna elettricità. La ragione per cui vuolsi che ne sia affatto priva ella è, che altrimenti i segni dello scudo, allorchè s'alza, diverrebbero equivoci; non essendo più la sola elettricità trasfusa in esso scudo dal conduttore atmosferico quella che giuoca, ma insieme anche l'altra occasionata dall'elettricità impressa, ed inerente alla faccia resinosa: quando a noi importa di esplorare la sola prima, quella cioè sopravvenuta a detto scudo.

Se dunque la faccia resinosa del piatto, di cui volete servirvi, è rimasta sempre intatta, va bene. Ma se è stata già eccitata, e vi si mantiene tuttavia qualche parte dell'impressa elettricità conviene fare di tutto per ispegnerla; ciò che non è sì agevol cosa. Il passarvi sopra un panno alquanto umido, applicandolo ben bene a tutta la superficie, è un de' mezzi più efficaci ch'io mi abbia trovato; pur non toglie talvolta che dopo qualche tempo lo scudo postovi sopra, e, previo il solito toccamento, rialzato, non attragga sensibilmente un filo. Lo stesso succede non di raro anche dopo aver tuffato tutto il piatto nell'acqua, lasciatovelo un pezzo, e quindi fattolo rasciugare all'aria. Lo squagliare la superficie della resina al fuoco o al sole, è forse il più sicuro spediente per farne svanire tutta quanta l'elettricità, sicchè non ne rimanga pur ombra o vestigio nella stessa resina, rassodata che sia[50]. La maniera, più spedita è di far passare sopra tutta la faccia della resina la fiamma di una candela, o d'un foglio di carta acceso. A qualunque però di tali mezzi uno si appigli, per accertarsi che l'elettricità sia spenta a segno che più non possa aver parte alcuna l'azione propria dell'elettroforo negli effetti che risultar debbono unicamente dall'elettricità infusa allo scudo dal conduttore atmosferico, converrà far prima la prova di posare esso scudo sulla faccia resinosa, toccarlo col dito, e rialzatolo quindi al consueto modo, vedere che non muova neppure un sottilissimo pelo: allora non producendo alcun effetto in qualità d'_elettroforo_, servirà ottimamente all'altro uso, cui vien destinato, di _condensatore_ dell'elettricità.

IX. Se mi dimandasse ora a qual grado giunga nel descritto apparecchio cotal condensazione dell'elettricità, cioè a quanto maggior forza sorger possano i segni elettrici nello scudo quando s'alza, risponderei che non è facile il determinarlo, dipendendo ciò da molte circostanze. È però certo che, le altre cose pari, l'aumento è maggiore in ragione che il corpo il qual fornisce l'elettricità allo scudo, si trova avere più grande capacità. In secondo luogo a misura che la forza elettrica impiegata è più debole, l'aumento che otteniamo è maggiore a proporzione. Così vedemmo già, che se il conduttore atmosferico non ha la forza di alzare d'un grado il pendolino dell'elettrometro, movendo tutto al più un sottil pelo, potrà tuttavia abilitare lo scudo non che a vibrar l'elettrometro a 60 e più gradi, ma a scagliare pur anche vivace scintilla (§. 2 e seg.). Ma se l'elettricità nel conduttore atmosferico sarà già discretamente forte a segno di dare qualche scintilletta, di elevare l'elettrometro a 5 o 6 gradi lo scudo che riceverà questa elettricità, darà egli è vero una scintilla assai più forte, e l'elettrometro vibrerassi al più alto punto a cui mai salir possa, che suol esser di 90 gradi nel quadrante elettrometro. Ad ogni modo è visibile che la condensazione dell'elettricità è minore in questo che nel primo caso; giacchè venne aumentata sì, ma non di 60 volte. La ragione è che al di là del massimo non si può andare, cioè di quel grado a cui giunta l'elettricità si dissipa da se stessa aprendosi il passaggio per tutto. Dunque a misura che la potenza elettrica, la quale si applica allo scudo posato, è più vicina a tal sommo grado, minor accrescimento può ricevere dall'apparecchio condensatore. Ma che bisogno abbiamo noi allora di lui, e tutte le volte che l'elettricità è già sensibile, e forte abbastanza? L'uso a cui vien destinato è di tirare sopra di se, e raccolta in sufficiente dose, render sensibile quella elettricità, che è languida affatto e impercettibile, finchè rimane nel gran conduttore (§. I.).

X. Quando dunque il conduttore vi dà già da se solo segni abbastanza distinti di elettricità, non accade ricorrere all'altro apparecchio. Dirò di più che il farlo può produrre un grande inconveniente, ed è, che per poco che l'elettricità di esso conduttore sia vigorosa, a segno di dare qualche scintilla, avviene allora che facendogli toccare lo scudo l'elettricità non si arresti in lui solo, ma che passi in parte ad imprimersi alla faccia resinosa cui copre; onde in seguito l'apparecchio prenda a fare le funzioni di vero elettroforo: ciò che per le ragioni già dette (§. VIII) si dee con ogni studio evitare.