SOPRA LA CAPACITÀ DEI CONDUTTORI ELETTRICI
e sulla commozione che anche un semplice Conduttore
è atto a dare eguale a quella della boccia di Leyden
LETTERA
AL SIGNOR DE SAUSSURE
DEI CONDUTTORI ELETTRICI[41]
Da molto tempo io mi era proposto di lavorare a un'Opera sull'Elettricità, in cui avrei ridotto la massima parte de' fenomeni all'azione, e giuoco delle atmosfere elettriche. Molte altre occupazioni, e ricerche di genere diverso me ne hanno distolto: non ne ho però deposto il pensiero. Ma perchè io vedo che la cosa potrà andare in lungo, e Voi già mostraste desiderio, o Signore, che io vi facessi parte delle mie idee, ed osservazioni, ho pensato intanto di soddisfarvi in qualche maniera, staccando dal resto questa particella che può in certo modo stare da se; le altre cose tutte essendo così legate, che non potrebbero una senza l'altra, e senza l'intiero complesso, essere, nè spiegate a dovere, nè abbastanza intese.
§. 1. Della capacità dei Conduttori Elettrici.
È stato dimostrato, e niuno più de' Fisici Elettrizzanti dubita, essere la capacità de' Conduttori in ragione non già della massa, ma del volume, e superficie di essi. Tralle altre la bella, e originale sperienza di Franklin della catena ammucchiata, e accolta in un catino elettrizzato, la quale quando esce fuori, e si dispiega nell'aria accresce capacità al Conduttore, e come vi ricada ne lo riduce all'angusta capacità di prima[42] ma singolarmente, e soprattutto le sperienze fatte intorno al così detto pozzo elettrico di cui Voi foste il primo, o Signore, a darci una bella analisi[43], ci fan vedere, e toccar con mano come l'elettricità sull'esterna faccia solamente de' Conduttori si dispieghi[44]. Quindi è che nelle nostre macchine per uso de' Conduttori comodi a un tempo, e capaci soglionsi in oggi adoperare grossi cilindri, e sfere vuote d'ottone (giacchè il fargli massicci a nulla giova), cannoni grossissimi di latta, ovvero anche di cartone ricoperto di foglietta metallica, o carta dorata ec. In somma si cerca che il volume sia grande, cioè ampia la superficie del Conduttore qualunque siane la figura, salvochè puntuta, ed angolosa: poichè ben ci è noto per altro principio, come, e quanto le punte, e gli angoli favoriscono la dispersione dell'elettricità.
Ma niuno si è ancora avveduto, che io sappia, (o se per avventura taluno ne ha dato un cenno, lungi è troppo che siasi la cosa posta nel lume che merita) che di due Conduttori di egual superficie fra loro quello abbia maggior capacità, che di tal dato volume più gode in lunghezza, che in larghezza, o in grossezza. Eppure la differenza è notabilissima. Alcune sperienze intorno all'azione dell'atmosfere elettriche mi hanno condotto a questa scoperta, e a stabilire le seguenti proposizioni, cioè: che la grossezza di un Conduttore conferisce molto meno che la lunghezza alla capacità di lui, che la figura sferica non è la più vantaggiosa a tale oggetto; che lo è assai più la cilindrica: che però anche riguardo ai cilindri se non può dirsi assolutamente superfluo il dare ad essi un gran diametro in grossezza (come fassi comunemente co' cannoni di latta, o di cartone destinati ad uso di gran Conduttori), è però un meschino vantaggio, che se ne ritrae, e incomparabilmente minore di quello che trarrebbesi, se in luogo di grossezza gli si desse un equivalente in lunghezza: che in una parola poco importa che il Conduttore sia grosso, ma molto che sia lungo.
Per comprovare le asserite cose con delle sperienze che fossero decisive, ho preso tre cilindri di legno, il primo della lunghezza di un piede, e del diametro di 4 pollici; il secondo lungo il doppio, e la metà men grosso; il terzo lungo otto volte più, e altrettanto men grosso: cioè quello ha 2 pollici di diametro con 2 piedi di lunghezza, questo 8 piedi di lunghezza con 6 linee di grossezza. Ciascheduno di questi tre cilindri ha dunque un'egual superficie, cioè di un piede quadrato, senza contare però quella delle teste, per cui il vantaggio sta dalla parte del cilindro più grosso. Sono poi tutti similmente inargentati, e bruniti, e così resi buoni Conduttori. Or giusta la legge generalmente stabilita, che la capacità de' Conduttori siegue la ragione delle superficie, dovrebbe poter ricevere, e contenere tanto l'uno, quanto l'altro di tali cilindri un'eguale dose di elettricità; anzi un poco più il cilindro più grosso, per conto della maggiore superficie, che, come si è detto, si trova avere alle due teste. Ma la cosa non và così: il cilindro grosso 2 poll. e lungo 2 piedi riceve una quantità notabilmente maggiore di elettricità di quello che ne riceva il cilindro grosso 4 poll. e lungo solamente un piede. Il cilindro poi grosso appena 6 linee, ma in compenso lungo 8 piedi, si carica incomparabilmente più che questo, o quell'altro, e più che ambedue gl'altri insieme.
Se alcun mi domandasse come accertar si possa, che uno riceva maggior dose di elettricità, che l'altro, non avrei che a fargli provare la scintilla di ciascuno di questi Conduttori caricato quanto più si può, finchè e. g. ne spicca il fuoco spontaneamente nell'aria; sentirebbe quanto la scintilla del cilindro lungo, e sottile è più scotente della scintilla dell'altro corto, e grosso, e del mezzano ancora. Per Voi, Signore, che sapete meglio di me giudicare dai moti di un Elettrometro (mi servo ancor io come Voi di un semplice filo di lino teso leggermente da una pallottola di sughero, e che pende lungo il dorso d'un'assicella), che comprendete che quanto più di azione, e di giri della macchina accade d'impiegare per far salire il pendolino ad una determinata tensione, tanto maggiore vuol dirsi che sia la capacità del Conduttore, basterà il dirvi, che appunto conviene aggirare la macchina di più per il cilindro più lungo, e sottile; che quanta tensione eccita per avventura un sol giro negl'altri grossi, non l'eccitano ancora tre, o quattro giri nel detto cilindro lungo. Sapete altresì, che appressando l'oncino di una boccia di Leyden carica ad un Conduttore isolato, ne trae questo una scintilla proporzionata alla sua capacità. Ora de' tre miei cilindri quello che riceve dalla boccia scintilla più grande, e dimolto, egli è appunto il più lungo, e stretto.
Ella è dunque posta fuor d'ogni dubbio la prevalenza riguardo alla capacità di quello tra i Conduttori di egual superficie, che supera gl'altri in lunghezza, quanto ad essi è inferiore in grossezza: prevalenza notabilissima, e che d'ora innanzi dovrà determinarci ad abbandonare i grossi cilindri, o cannoni usitati, per sostituirvene dei sottili ma altrettanto più lunghi; come sono i bastoni di legno inargentati, che io adopro con ottimo successo, e con minor dispendio. Ma non vi sarà poi limite alcuno da osservarsi circa questo assottigliamento di Conduttori compensato per conto di lunghezza? Sì vi è quello suggerito dalla facile dispersione dell'elettricità, che spruzza da se nell'aria quando il cilindro non sia più grosso di un grosso filo di ottone. Se tal dispersione non fosse, un sottil filo di rame tanto lungo, che venisse ad avere la superficie di un piede quadrato (supposto che il diametro fosse di 1⁄3 di linea, importerebbe la lunghezza di 144 piedi) formerebbe un Conduttore molto superiore al mio bastone di 8 piedi lungo, e 6 linee grosso. Senza dubbio, esso sarebbe più capace; inquantochè a caricare di elettricità l'uno, o l'altro fino a un determinato grado di tensione (marcata dal segno a cui sale il pendolino dell'Elettrometro) s'impiegherebbe tempo ben diverso, cioè assai più per caricare il filo; il quale conseguentemente vibrerebbe a quel dato grado di tensione scintilla più grossa, e scuotente. Un'esempio di questo lo abbiamo nel lungo filo, che dalla spranga Frankliniana, o parafulmine sia condotto in una stanza, il qual filo elettrizzato, comecchè a piccola tensione, ci dà scintille corte sì, ma rabbiose, e scuotenti, e di più per un po' di tempo continue. Io mi sovvengo di avervi una volta detto, parlandomi Voi di un tal fenomeno, che non vi parea facilmente esplicabile, come io avrei creduto poterne rendere compiuta ragione, e piana, deducendola dalla grande capacità di questo lungo filo, eccedente dimolto la capacità degli ordinarj Conduttori. Certamente la notata disparità degl'effetti non procede perchè l'elettricità instillata alla spranga, e al filo dalle nuvole agisca in un modo suo particolare, o diversamente dalla nostra elettricità artificiale. Il sospetto è vano. Provate ad infondervi l'elettricità colla macchina ordinaria, o con una boccia carica, e quinci a trarre dal filo le scintille; saranno non altrimenti che quelle del temporale, pungenti, rabbiose sebben corte, e molte seguentisi. Ma poi è da notare che siccome arrivata l'elettricità a certa non molto grande tensione si disperde dal filo, a cagione di sua troppa sottigliezza, e massime dalle scabrezze, che regnano quà, e là, e toglier non si possono; così all'incontro il bastone di legno inargentato della grossezza di 6 linee, purchè sia in tutta la sua superficie ben liscio, e forbito, può esser caricato di più, cioè elettrizzato a molta maggior tensione, non iscagliando esso il fuoco in spruzzi spontanei se non dall'estremità, quando finalmente si trovi estremamente carico; e neppur da queste, ove guarnite sieno di grosse palle levigate.
La grossezza dunque di sei linee ne' bastoni di legno inargentati io la trovo più che sufficiente per l'elettricità, che vi si voglia portare a qualunque tensione. Del resto tutto quello di ampiezza che uno cerchi di dare alla superficie del Conduttore, acciò divenga capace di una gran dose di elettricità, vuol essere in pura lunghezza. Dietro una tale idea io mi son procacciato un Conduttore, che riceve una strana quantità di elettricità, e da cui si cava una scintilla intollerabile, che scuote fortemente tutta la persona. È fatto questo gran Conduttore di 12 bastoni di legno della succennata foggia, e grossezza, cosicchè in 96 piedi di lunghezza non ha di superficie in tutto che 12 piedi quadrati. Non eccede pertanto la mole di un cilindro, che fosse lungo solamente 6 piedi, ma grosso 8 pollici; le quali misure se le abbia un cannone di latta o di cartone dorato, tiensi per uno dei Conduttori assai capaci. Ma troppo sorpassano quei bastoni disposti in lunga fila un tal grosso cannone nella quantità dell'elettricità che ricevono, e degl'effetti che producono veramente poderosi. Colla mia macchina a disco di cristallo, quando anche agisce vigorosamente, fa bisogno per portare l'elettricità nella lunga serie dei miei bastoni alla massima tensione, di venticinque, o trenta giri, nulla meno di quanto ricercasi per caricare fortemente una piccola boccetta di Leyden: laddove quattro, o cinque giri solamente vi vogliono per eccitare la massima tensione nel cannone di 6 piedi. Corrispondentemente chi si cimenta a cavare da quelli, o da questo una scintilla col dito, sente l'enorme differenza che vi passa; mentre comecchè tragga forte, e vivace scintilla eziandio dal cannone, è però di gran lunga men grossa, piena, e scuotente che quella dei bastoni.
Non vi dovrà esser più dunque, lo ripeto, chi proponendosi di avere da un Conduttore effetti grandiosi, non voglia sostituire ai grossi cannoni, sfere, ed altri corpi stati fin quì in uso, i miei bastoni di legno inargentati, e disposti in lungo punta a punta. Se non che il disporli in questa guisa, mi si dirà, non è sempre facile, anzi neppur possibile, se non si fa in una stanza grande, o in un lungo corridore; e diviene poi sempre imbarazzante. Certo ci fa bisogno di una stanza grande anzi che nò, o della fuga di una galleria: tuttavolta non si richiede che sia questa, o quella lunga tanto quanto i bastoni tutt'insieme; giacchè non è necessario disporgli tutti in una sola fila: si possono convenientemente ripartire in due, tre, quattro file parallele in un piano orizzontale, a misura che la stanza o il corridore è largo; e inoltre sotto le prime altre file si possono collocare, e dopo il secondo, il terzo ordine ec. secondochè l'altezza della stanza può comportare. Basterà solamente che dall'una all'altra fila passi la distanza di tre in quattro piedi: condizione importantissima, di cui verremo tosto indagando la ragione. Nulla poi di più facile che l'isolare perfettamente tutte quante le file, sospendendole con cordoncini di tortiglia: quelle del prim'ordine alla soffitta della stanza; quelle del secondo al prim'ordine ec. Un colpo d'occhio alla [Tav. II.] figura 1. vi dà l'idea dell'accennata disposizione. AA BB sono due file di bastoni sostenuti dalle cordicelle aaaa e bbbb raccomandate alla soffitta. CC DD altre due file appese al prim'ordine per le cordicelle cccc, e dddd, come il second'ordine al primo, così il terzo al secondo, e al terzo il quarto ec. si possono far succedere: e similmente, come di due file, così di tre, di quattro e di quante più uno vuole si può formare ciascun ordine, o piano. A far poi che tutte comunichino, e compongano un sol Conduttore, basterà una verga metallica per ciascun ordine posata a traverso il corso delle file dimodochè tutte insieme le tocchi, come ABCD; e un'altra verga come BD che congiunga un piano coll'altro. Ben s'intende, che i bastoni componenti ogni fila debbono toccarsi, e restare uniti punta a punta; e comecchè ad ognuno possa suggerire un qualche mezzo di ottener ciò, tuttavia non istimo superfluo di accennare il mio, che è di ficcare sulla testa di un primo bastone un pezzo di fil di ferro, il quale ne sporga un pollice o più, acciò con tal parte sporgente entri in un foro praticato nella testa di un secondo bastone, e così di seguito.
Or parliamo più di proposito della distanza delle file. È ella poi richiesta assolutamente cotanto grande? E se in luogo di tre, o quattro piedi si accostassero, a tre, o quattro pollici solamente quale svantaggio ne verrebbe? Grandissimo: quello di ristringersi incredibilmente la capacità del Conduttore. Di vero pare incredibil cosa; perchè la superficie riman pur tutta di tutti i bastoni, come prima. Ma conviene osservare, che non è più, come dianzi, tutta affatto libera. Convien riflettere che per sì fatto avvicinamento vengono i bastoni ad essere immersi nell'atmosfera elettrica, ossia sfera di attività, un dell'altro. Ebbene questa atmosfera elettrica di uno che fa ella sopra di un'altro corpo, che vi sia immerso? viene a portarvi una tensione, o sia ad attuarvi una elettricità omologa, a un grado più o meno intenso secondo che più o meno è avvolto in detta atmosfera, secondo che vi si trova immerso più o meno profondamente, e vicino al centro di attività. Questa è una verità di fatto; e non accade quì rintracciarne la ragione, e il modo. Or quanto un corpo ha già di tensione elettrica, tantomeno gli resta di capacità per ulteriore elettricità omologa. Così dunque stando i bastoni tra loro poco distanti, al primo infondervi l'elettricità, quel grado di tensione che risultar dee per quella dose che ciascun riceve in proprio, s'accresce dimolto per l'azione che vi giunge de' compagni; sicchè venendo di tal modo attuati tutti a maggior tensione, tutti per conseguenza arrivano più presto al termine della loro capacità. Se vi fosse il caso in cui un corpo per parte unicamente delle atmosfere elettriche venisse attuato alla massima tensione, non potrebbe quegli già più ricevere di elettricità propria (ben s'intende omologa): o se acquistasse giusto tanto di tensione, quanto ne ha il corpo attuante, non riceverebbe da questo, neppur toccandolo, la più piccola scintilla, nè gli verrebbe compartito punto di assoluta elettricità. E questo è giusto il caso del pozzo elettrico, in fondo a cui la secchia investita da tutti i lati dall'atmosfera elettrica ne viene appunto attuata ad egual tensione; e perciò nulla dal pozzo le si comparte della propria elettricità.
Or si comincia a intendere perchè in un grosso e corto cannone, che abbia non minor superficie, ed anche un po' maggiore di un lungo, e sottil cilindro, più presto l'elettricità vi si porti alla massima tensione, e per conseguenza non vi si possa accumular in così grande quantità. Se idear vogliamo la superficie di quello divisa in tante liste, o fasce longitudinali, potrem concepire ciascuna attuata a maggior tensione dalle aggiacenti: a tensione, dico, maggiore di quella che la propria infusavi elettricità da se sola le porterebbe. Cosa dunque ottiensi commutando con altrettanta lunghezza la grossezza del Conduttore? Si riducono a meno le ideate fasce, si toglie via buona parte delle atmosfere laterali, si libera, diciam così, se non da tutte da molte forzate, e importune tensioni la superficie; e quinci vi riman luogo a tanto maggior dose di elettricità propria, ed assoluta.
Non ho voluto estendermi di più in questo campo delle atmosfere elettriche oltremodo fecondo, e che mena diritto ai principali fenomeni, e leggi dell'elettricità; ma ho preso soltanto ad esporre in termini, e modi generali quello che ha una necessaria relazione coll'oggetto, che mi era proposto. Troppo più diffondermi conveniva se avessi voluto rimontare ai principj; ma scrivo una lettera, e non un trattato; e la scrivo a Voi, Signore, a cui non fa bisogno spiegare d'avvantaggio, e forse nemmeno tanto occorrea di dirne, poichè sì fatta materia delle atmosfere elettriche, e foste dei primi ad illustrare, e intendete più di me a fondo. Io poi destino per una memoria a parte tutto quello che le mie osservazioni mi hanno insegnato intorno all'azione delle atmosfere elettriche: delle quali mie osservazioni, e idee alcune, e singolarmente quelle che riguardano la virtù delle punte, già vi son note per vari discorsi che con voi feci su tal soggetto le poche volte che ebbi il piacere di goder la vostra conversazione.
§. 2. Della commozione che può dare un semplice Conduttore.
Io non so che alcuno sia giunto ad ottenere da un Conduttore semplice una commozione gagliarda in nulla dissimile da quella che dà la boccia di Leyden, o il quadro magico: commozione cioè, che si faccia sentire alle braccia, e al petto, che scorra per una lunga catena di persone scuotendole tutte validamente ec. Mi è noto solamente che i Sigg. Wilke, ed Epino sono riesciti a fare l'esperimento della commozione con quei due larghi piani deferenti affacciantisi a poca distanza, uno de' quali venendo elettrizzato in più, o sia infondendosi eccessiva dose di fuoco, obbligava l'altro a spogliarsi in parte del proprio[45], e so che si è voluto spiegare tal fenomeno coll'idea che si caricasse propriamente una lastra d'aria in simil modo che si carica una lastra di vetro armata facendo appunto per la lastra d'aria officio di armature gli stessi due piani deferenti. Ma io posso ora far vedere che non vi è bisogno nè di lastra che si carichi, nè di tal doppia armatura, nè in una parola della combinazione delle due contrarie elettricità, perchè abbia luogo la vera commozione, e che un semplice Conduttore, e solitario, sol che sia di sufficiente grandezza, basta a produrla eguale, e nella qualità, e nella quantità a quella che ne dà qualsivoglia boccia di Leyden, o quadro magico. E tanto ho predetto innanzi che potessi verificarlo, come dipoi feci pienamente, sopra il capacissimo Conduttore composto di dodici bastoni di cui ho parlato ampiamente di sopra, e che all'oggetto principalmente di questa prova ho voluto fabbricarmi.
Questi sottili bastoni disposti in una fila sola, ovvero in più, ma colla necessaria distanza, come ho spiegato, i quali fanno in tutto 96 piedi di lunghezza, quando sono elettrizzati a dovere, se alzo il dito per toccarli, vibranmi contro tal scintilla, che mi scuote tutto il braccio singolarmente al gomito, e il collo di uno, o due piedi insieme. Se un'altra, o più altre persone mi danno mano esse pure nelle giunture delle braccia, e de' piedi simil scossa riportano. Fin quì peraltro, come che sia già questa, a chi ben mira, e intende una vera commozione, simile a quella che si rileva da una boccia ben carica, di cui si tocca il solo oncino, stando essa col fondo posata sul pavimento non molto asciutto, e stando la persona che tocca ella pure in piedi sul pavimento medesimo, è ancora distante molto da quella violenta scossa che si sente toccando l'oncino con una, e il ventre della boccia coll'altra mano a un tempo. Volete dunque una scossa di tal polso anche dal mio Conduttore? toccatelo con una mano, mentre coll'altra toccherete un filo di ferro che va a terminare in un pozzo, o nella terra umida, oppure senz'altro fate che sia ampiamente adaquato il pavimento della stanza.
La comunicazione con un tal filo metallico, od altro buon deferente continuo che porti giù nell'ampio universale ricettacolo della terra è necessaria per dare il libero sfogo all'eccessiva dose di elettricità che si trova accumulata nel capacissimo mio Conduttore: sfogo, che il solo pavimento poco deferente allorquando è asciutto, non concede che a piccola quantità di fuoco, una grande non trasmettendola che successivamente, e a stento. Una prova ben chiara di ciò è che se si sperimenti sopra uno dei soliti Conduttori piccoli, o mezzani, ed anche competentemente grandi, avverrà che per via di una sola scintilla, che un'uomo comunicante semplicemente col pavimento, ne cavi, scintilla che ei sente unicamente sul dito che ne vien colpito, o poco più in là, avverrà dissi che si spogli quel Conduttore di tutta quell'elettricità che contiene, la quale elettricità comunque portata alla massima tensione, è tuttavia in poca dose, attesa l'angusta capacità di tal Conduttore. All'incontro se sia questo assai capace, come lo è il mio, esplorandolo col dito, o con un pezzo di metallo, dopo la prima scintilla gagliarda, scuotente discretamente il braccio e il collo del piede, si estrarranno replicate altre scintille assai più piccole, ma tuttavia pungenti. Non così però se il pavimento sia abbastanza umido, o meglio se chi esplora il Conduttore tocchi a un tempo il fil di ferro suddetto che va a terminare sotto terra: in tal caso una sola scintilla, che porta una scossa altrettanto più forte, disperde quasi tutta l'elettricità. Vedesi dunque chiaramente come il pavimento asciutto, il quale niuno o almeno non sensibile ritardo apporta al passaggio del fluido elettrico, quando è in discreta copia, l'apporta poi notabilissimo quando la piena ne è soverchiamente grossa. Il che ancor meglio si vedrà, se farassi che una, due, o più persone tocchino la mano, la gamba, il collo, o qualunque altra parte non troppo coperta dalle vesti di colui che si accinge a trarre la scintilla dal gran Conduttore, o senza anche toccarlo, gli presentino a piccolissima distanza la punta del dito; imperocchè all'atto che egli provocherà sopra di se la scarica, scosse verranno con esso lui le altre persone eziandio, e balzerà visibilmente la scintilla dalla mano, dal collo ec. di quello alla punta del dito di queste. La stessa sperienza, e al modo stesso succede, se in luogo di trarre la scintilla dal mio gran Conduttore, si cava dall'oncino di una boccia fortemente carica. E in questa, e in quella esperienza l'eccessiva quantità di fuoco, che si affolla nella persona che la riceve immediatamente dal Conduttore o dalla boccia non potendo pervadere liberamente e tutto a un tratto il pavimento, schizza quà e là, e si sparge in vari rami, gettandosi di preferenza ne' corpi più deferenti, che trova più a portata di fargli strada, più capaci ec. Se vi avrà a cagion di esempio una ringhiera di ferro, e la tocchi con una mano chi tragge la scintilla con l'altra dal Conduttore, sarà scosso nelle due braccia non più nel collo del piede. Se comunichi con tai ferramenti non immediatamente, ma per mezzo di una catena di persone, la scossa si propagherà egualmente a tutte. Questa poi sarà più grande a proporzione che il corpo deferente a cui comunica la persona, o la catena di persone sia più ampio, e sia deferente più perfetto. Così umettando bene ed ampiamente il pavimento della stanza, massime se è terrena, la corrente del fuoco non si dirigerà più per gran parte verso la ringhiera che sia piantata in un muro secco, comunque la tocchi uno della catena; ma meglio passerà già per i piedi nel pavimento, e la scossa si sentirà più violenta al collo del piede, e fin sopra al ginocchio. Così andate discorrendo per le varie disposizioni che incontrar si possono. Avrete sempre più, o meno valida scossa a norma dello sfogo, che si apre, e potrete indovinare qual direzione prenderà la scossa medesima. Ma perchè sia intera, e valida quant'esser può, cosicchè dia al petto, bisogna stabilire, come ho già detto, una comunicazione con corpi deferenti tale, che libero e intiero sfogo conceda a tutta la copia di elettricità accumulata nel gran Conduttore, sicchè a un colpo solo si scarichi. E questa comunicazione non si ottiene mai così bene, come mandando un filo metallico dalla stanza fino in fondo di un pozzo, o a seppellirsi nella terra umida.
Io mi piaccio sovente di far sentire la vera e forte commozione che dà il mio gran Conduttore, e vedere a un tempo come, e quanto il foco elettrico presceglie la strada dei migliori deferenti, e la segue religiosamente per il corso continuo fino al grande universale ricettacolo, con questa sperienza ch'è altrettanto bella quanto eloquente. Una persona posa la mano su d'una tavola, ove è fisso ad una piccola lastra un capo del fil di ferro, che dopo varj giri sul pavimento della stanza posta al terzo piano della casa, mette fuori della finestra, e lungo i muri prostrato per alcune centinaja di piedi, va finalmente coll'altro capo a terminare in un pozzo. La persona posa, come dicea, la mano sulla tavola in modo che le mancano solo alcune linee per toccare coll'estremità delle dita il detto filo, o lastra. Un'altra persona portatasi a basso in vicinanza del pozzo spezza colaggiù il filo di ferro, e i tronchi capi impugna uno colla destra, l'altro colla sinistra. Così stando le cose disposte, dico alla prima persona che cavi con la mano che tiene in libertà la scintilla dal gran Conduttore: ed ecco che la scintilla si ripete, e balza piena, e vigorosa dalla punta delle dita posate sulla tavola alla lastra, o filo di ferro, quand'anche sia distante di più di un mezzo pollice, e fin d'un pollice intiero, intantochè risente la persona medesima nelle braccia, e nel petto una potente commozione; ed una simile niente o poco minore sente pur l'altra persona rilegata presso al pozzo.
Tutte queste prove, ed altre molte, che tralasciar mi conviene adesso, si uniscono a dimostrarci, che la quantità di fuoco elettrico, che rapidamente, e a un colpo, diciam così, invade ed attraversa il corpo, è la cagion vera, e propria della commozione: che questa corrisponde appunto, e a pelo a tali due condizioni della dose di elettricità accumulata da una parte, e dello sfogo che trova dall'altra. Non accade più dunque di mettere studio a rintracciare altra cagione, di ricorrere ad una maniera particolare d'agire del fuoco elettrico nella scarica delle lamine isolanti, ad una supposta reazione a qual siasi non intesa energia. Non ci è altra energia che quella, che chiamo tensione di elettricità, che è poi lo stesso che lo sforzo di spingersi fuori: il quale sforzo o tensione non può esser maggiore nella faccia della lastra caricata di quello sia nel Conduttore che gli dà tal carica. Inezie poi sono il tirare in campo dell'immaginarie oscillazioni delle parti di tali lamine, l'ideare di posta la fabbrica di tali parti, la configurazione dei pori, e somiglianti cose. Il giusto e il vero punto è di cercare come tanta quantità di elettricità raccoglier si possa sulla faccia di una lamina isolante armata, come abbia sì prodigiosa capacità un quadro di pochi pollici, quanta appena si trova in un Conduttore di molti piedi. Del qual problema io trovo la spiegazione chiarissima nella teoria delle atmosfere elettriche, essendo una conseguenza dello scaricarsi del fuoco proprio che fa una faccia in ragione, che la faccia opposta si carica dell'altrui. Ma di ciò avrò luogo di parlare più di proposito.
Qui mi giova insistere ancora, mostrando la scintilla e scossa di un semplice Conduttore non differire per alcun'accidente che sia dalla scintilla e scossa della boccia di Leyden, se non dal più al meno; e nemmanco tanto, ove sol diasi tal grandezza al Conduttore, che divenga in ragione di capacità eguale ad una delle due superficie armate della boccia. A quest'intendimento io andrò prima togliendo certe apparenti differenze, che più sembrano saltare all'occhio; indi seguirò a fare un compiuto parallelo combinando in vari modi l'esperienze. Che sì, che arrivo a convincer voi pure, Signore, come mi son convinto io stesso, che l'esperimento della commozione non è più proprio alla boccia, o al quadro magico, di quello sia al Conduttore semplice? che una grossa piena di fuoco comunque, e da qualunque parte si scarichi rapidamente, e ad un tratto produce nel corpo che attraversa l'effetto di cui ora si tratta?
Voglio prendere da Voi medesimo, giacchè succintamente ed elegantemente più d'ogn'altro l'avete notate le pretese differenze. Ecco come vi esprimete alla tesi XIII della vostra lodatissima Dissertazione «Quantumcumque electricum fluidum in uno corpore, si vitrum excipias, condensatum fuerit, et quantumcumque in altero rarefactum, corpus per quod aequilibrium restituitur commotionem nunquam experitur; validissimae quidem, crepitantes, pungentes, lucentes, magnaque e distantia prodeuntes erumpunt scintillae, sed absque illo singulari commotionis sensu, qui facile cognoscitur, difficile describitur. Nec in doloris quantitate stat differentia sed in ipso genere sensus; levissima enim commotio a fortissima scintilla omnino differt, licet haec plus doloris, quam illa afferat» Riguardo dunque a ciò che concerne quel genere singolare di senso, a cui si è appropriato il nome abbastanza spiegante di commozione, altro non occorre che richiamarvi alle sperienze, che ho sopra descritte, ed invitarvi a ripeter tali prove. Aggiungerò qui solo che la scossa che si rileva dal mio gran Conduttore è così simile a quella di una boccetta di Leyden, che può ingannare qualunque fosse più versato nelle sperienze elettriche. Vorrei che Voi foste qui, caro Signore (come nella scorsa state vi foste, e lasciato mi avete belle speranze sì allora, che il seguente autunno, quando fui io a ritrovarvi a Ginevra di rivedervi un'altra volta a Como), e vi farei sentire delle scosse, che non potreste distinguere d'onde vengano, se da una boccetta carica, o dal mio Conduttore semplicemente, no, non potreste distinguere, fuorchè veggendo ciò che passa, e non veggendo nulla e. g. stando lontano dalla stanza ove io opero, e tenendo Voi due fili di ferro un colla destra, un colla sinistra, dovreste giocare a indovinare, e sì sbagliereste sovente.
Ma dunque non sarà vero ciò che dite, che a qualunque gran segno sia condensato il fluido elettrico in un Conduttore, e rarefatto in un'altro, il corpo per cui passando rimettesi in equilibrio non prova punto quel genere singolare di senso, che diciam commozione? Sì sarà vero dei Conduttori ordinarj, che non siano di grande capacità; non però di Conduttori capacissimi. Ecco che i due gran piatti d'Epino uno carico di fuoco, l'altro spogliato portano una vera commozione a chi tocca questo, e quello insieme. Ma anche senza il contrapposto di due contrariamente elettrizzati, ecco il mio Conduttore lunghissimo, che dà una commozione pur vera verissima a chi ne provoca la scintilla comunicando semplicemente con la terra umida, o immediatamente, o per mezzo di un filo di ferro.
Ho detto che la vostra asserzione sarà vera quando si esperimenti sopra Conduttori non molto capaci quali si adoprano d'ordinario. Ad ogni modo se il Conduttore non sia dei più piccoli, se sia un cannone e. g. lungo quattro, o cinque piedi, ed anche meno, e lo elettrizzerete a una gran tensione a segno che esplorandolo vi dia quelle scintille che dite strepitose pungenti, e vibrate a gran distanza, nulla più avrete a fare per rilevarne una commozione leggera sì, ma pur vera commozione, che di toccare col dito di una mano il filo di ferro che mette in terra umida, mentre con un dito dell'altra eccitate dal Conduttore sì fatta vivace scintilla: vi sentirete ambe le dita punte, e scosse le articolazioni di esse, e fino la giuntura della mano col braccio. Se la scossa non arriva al petto, e ne anche fino ai gomiti, non vi arriva neppure quella di una boccetta di Leyden molto piccola, e leggermente carica. Ciò proviene in ambi i casi dalla scarsa dose di fuoco elettrico che si scarica a traverso del vostro corpo, giacchè è poca la quantità di elettricità accumulata là nel Conduttore non molto grande, quì nella boccetta piccolissima. Che? non si può fare una boccetta di così miserabile capacità per essere piccola oltremodo, o di vetro assai grosso, che caricata quanto mai può portare giunga tutta al più a squotere le prime articolazioni delle dita, ed anco meno di queste, cioè a farsi appena sentire con leggera puntura all'estremità del dito mignolo con cui si tocchi la sua esterior veste, intantochè dall'uncino si trae la scintilla, alquanto più pungente, e assai più vivace? Or così meschina commozione, che appena può dirsi tale non mancherà di darvela pure un Conduttore semplice di meno che discreta mole, un cilindro di un piede, o poco più, se lo esplorerete mentre in egual modo con la punta del dito mignolo toccate il filo deferente che va nel pozzo. Che se (per rimontare omai dagli ultimi termini a cui abbiam portato la commozione, sì della boccia che del Conduttore a gradi superiori) a proporzione che la boccetta è più capace, e più carica, viene a portare la scossa più in su alle giunture delle dita, a quella della mano col braccio, ai gomiti, agli omeri, al petto, tanto e nulla meno giunge a fare un semplice Conduttore a misura che esso pure è più ampio e capace. Così quattro dei miei bastoni che vengono a dare 32 piedi di lunghezza fan già sentire la commozione fino ai gomiti, quale, e quanta la può far sentire una boccetta che abbia sol 2, o tre pollici in quadro di superficie armata, o ben 5, o 6, se il vetro è grosso (si sa che più lo strato isolante è grosso, e meno di carica può ricevere, il che pure si spiega colla teoria delle atmosfere elettriche): i dodici poi bastoni insieme, che fanno piedi 96 mi portano la commozione fino al petto, come ho detto e ridetto più volte, commozione non men grave di quella che mi dà una lastra di vetro discretamente sottile di 4 poll. in quadro di superficie armata. Dal che vedesi ancora più particolarmente, come l'ampiezza del Conduttore semplice dee essere stragrande comparativamente alla grandezza della boccia per venire ad avere una capacità eguale. La qual cosa per ridirlo quì ancora s'intende a maraviglia nella teoria delle atmosfere elettriche; e sarà a suo luogo spiegata. Vengo ad un'altro passo che mi offrite nella nota alla tesi XII. «Omnia phaenomena, quae attentus miratur observator, dum ingens lagena, vel magna tabula magica oneratur, ostendunt electricum fluidum a globo suppeditatum, incognitae impulsionis actione, totis viribus ruere in vitrum aquae vel metallo suppositum. Etenim lentissime interea ascendit subereus electrometri globulus, brevissimae sunt scintillae ex propagatore, et omnino diversae ab eis quae absente phiala educuntur. Hae scilicet albae unicam explosionem, unicum crepitum cum unica punctione edunt. Illae rubellae, plures simul ad exiguam distantiam exeuntes, digitum cum acerbo dolore continuoque sibilo rodunt, quasi aegre, et invite amatam vitri superficiem desereret fluidum electricum. Quis nitidam illorum factorum dedit explicationem? Nemo, ut opinor. Desunt adhucdum sat magno numero collectae observationes, desunt experimenta». Or io mi lusingo di avere le desiderate esperienze ed osservazioni prodotte, tali che vi soddisfacciano pienamente. E già voi vi aspettate ciò che io voglio dire, che sì fatte men reali che apparenti differenze son nate dall'essersi presi per termine di confronto Conduttori non abbastanza capaci, e bocce capaci di troppo. Infatti mettendocisi innanzi un gran fiasco, od un vasto quadro magico, quale sterminato Conduttore convien porgli in confronto? Giudicatelo da ciò che il mio lungo 96 piedi non ha più di capacità di una boccettina, o lastra di vetro di 4 pollici in quadro di superficie armata. Prendete dunque a rifare l'esperienze con boccetta non più grande, e con Conduttore non più piccolo dei divisati, e si ridurranno le apparenze tutte ad una ammirevole perfetta eguaglianza. Vedrete nell'infondere l'elettricità eziandio al Conduttore solitario, come lentamente ascende l'elettrometro, nè più, nè meno di quel che succede nel caricare in luogo suo la boccetta: come vi vuole presso a poco egual numero di giri della macchina per portar quello ad una certa tensione, e per portarvi questa.
Il montar dunque lentissimo dell'elettrometro quando al vostro Conduttore annettete il gran vaso di vetro, o quadro magico non proviene dalla capacità stragrande di tal quadro o vaso. Un Conduttor semplice lungo tante migliaja di piedi, che agguagliar potesse tale capacità, vi mostrerebbe sicuramente il medesimo, richiederebbe un egual numero di giri per venire all'istesso punto di tensione; siccome darebbe puranche le medesime brevi, rossiccie, mordenti scintille accompagnate da quel continuo sibilo, che provate nell'esplorare il quadro che si và caricando. Sì: lo smisurato Conduttore che io dico vi darebbe somiglianti brevi, rossiccie, acerbe scintille, esplorandolo prima che vi giungesse l'elettricità a molta tensione; poichè giunta a tal segno sia in Conduttore piccolo, sia in grande, sia anche in una boccia, ne balza allora una scintilla chiara e vivace a più, o meno grande distanza: scintilla pungente solo la pelle, se da Conduttore non molto grande proviene, ma scuotente braccia, e gambe se da amplissimo Conduttore, o da boccia procede; dopo la quale scuotente scintilla, le anzidette piccole rabbiosette a provarsi rimangono. Tali scintille replicate, e continue per alcun tempicciuolo, le dà già il mio Conduttore lungo 96 piedi, come nel raccontarvi disopra le prime prove ho spiegato; e le dà anche più mordenti il lunghissimo filo di ferro del para fulmine come pur si è detto, e Voi stesso, o Signore, provato avete, e ci avete fatto sopra di molta riflessione, più ancora crescono, se unisco, come tal volta mi diletto di fare, detto filo del parafulmine alle mie serie di bastoni per farne un sol Conduttore. Che se non sono tuttavia così rabbiose, nè durevoli tanto, quanto le scintille che si cavano dal gran Quadro, non cedono punto a quelle di una discreta boccetta esplorata all'istesso modo, e bastano a farci presumere quali sarebbero se il Conduttore fosse ancora di molto più grande. Imperciocchè se da uno di pochi pollici di lunghezza (quale io credo che voi solo adoperato abbiate) elettrizzato a forte tensione ottener non si può che una o due scintille chiare e spiccate, che dissipano a un tratto tutta la di lui elettricità, tanta non essendo, che il pavimento comechè asciutto apportar le possa notabil ritardo; all'incontro da un Conduttore lungo presso a 100 piedi, a piccola tensione di elettricità, si cavano, pria che se ne spogli affatto, replicate scintille; già viene da se, ed ammetter ben dobbiamo, che un Conduttore otto, o dieci volte più capace ancora, elettrizzato similmente a piccola tensione, ci scarichi una pioggia frequente e lunga di tali scintille viepiù rabbiose, e stridenti.
Ho avuto occasione di notare più volte che una piccola boccetta di pochi pollici di superficie armata è capace di tanta dose di elettricità, quanta appena ne può contenere un Conduttore semplice lungo molti piedi, ed ho anche più determinatamente fissato, che il mio Conduttore di 96 piedi equivale a 4 pollici in quadro di superficie di vetro armata più, o meno, secondochè il vetro è più o men grosso. Or mi resta a spiegarvi più particolarmente le prove con cui confronto io le respettive capacità del Conduttore, e del vetro armato. Si riducono queste propriamente a due. Una è di osservare quanto convenga somministrare di elettricità colla macchina al Conduttore, e quanto alla boccetta per portarli a un determinato grado di tensione: ciò che si misura presso a poco dai giri che si deggiono far fare al disco, o globo della macchina nell'un caso, e nell'altro per far salire l'elettrometro ad un dato segno. L'altra prova è di confrontare, per quanto il senso giudicar ne può, il valore della commozione quando proviene dalla boccetta carica, e quando dal Conduttore elettrizzato. Riguardo alla prima adunque se tanto vi vuole a un di presso di giuoco della macchina per il mio gran Conduttore di 96 piedi quanto per una boccetta di 4 pollici in quadro di armatura, conchiuderò che hanno questo e quello presso a poco capacità eguale. E così è appunto: vi sovviene che ho detto richiedersi da 25 in 30 giri del mio disco di cristallo, quando l'elettricità è vigorosa, tanto per elettrizzare alla massima tensione il Conduttore soprannominato, quanto per caricare il più potentemente che far si possa una boccetta della suddetta misura.
Rapporto alla commozione ho detto tutto col dire, che si sente egualmente valida data da quello, o data da questa: bene inteso che la tensione sia in ambedue eguale. Perciò io soglio confrontare la boccetta ed il Conduttore portati a quel grado di tensione in cui già cominciano a spruzzare (una dal pomo, od uncini, l'altra da qualche simil palla, od estremità ritondata) l'elettricità nell'aria. Anzi per assicurarmi meglio che la tensione sia in amendue eguale, elettrizzo unitamente boccetta, e Conduttore, indi ritirata quella da questo gli esploro separatamente: quella nel modo solito impugnando il ventre, e toccando con l'altra mano l'uncino; questo alla mia maniera, cioè postandovi una mano per estrarne la scintilla, mentre coll'altra impugno il filo di ferro che conduce in terra. In questa forma, e con tali attenzioni provando io una scossa egualmente forte che l'altra, eguale giudico la capacità del Conduttore, e quella della boccetta; il che nuovamente confermo col variare in più belle maniere, e combinare simili sperienze.
1.º Elettrizzo il Conduttore, e la boccetta ambedue alla massima tensione, ma contrariamente, quello per eccesso, questa per difetto. Toccando con una mano il filo di ferro, già tante volte mentovato, che mette capo in terra, e che più brevemente chiamerò d'ora innanzi filo deferente, e impugnando coll'altra la boccetta, ne porto l'uncino contro il Conduttore: ecco scoppia forte scintilla; ed io ricevo attraverso le braccia, ed il petto la commozione tanto valida, quanto se scaricato avessi sopra il mio corpo immediatamente la boccetta, o immediatamente ricevuto la scintilla del Conduttore. Dopo esplorando e questo Conduttore e quella boccetta, trovo che non vi è più nulla, o quasi nulla di carica in nessuno dei due.
Gli accidenti tutti di questo sperimento si spiegano da se, supposta nel Conduttore e nella boccetta eguale la capacità. Siccome quanto soprabbondava di fuoco nel Conduttore elettrico in più, tanto ne mancava all'interior superficie della boccetta elettrica in meno, ed altrettanto di bel nuovo ve ne aveva di accumulato sulla superficie esteriore della medesima (conforme a quel che vuole la teoria delle cariche); così coll'appressare l'uncino della boccetta al Conduttore si diè luogo a questo di fare la piena scarica di tal suo fuoco sovrabbondante, che giusto valse a risarcire tutto il difetto dell'interna superficie della boccetta, la quale in conseguenza fu obbligata a rilasciare dall'altra faccia esterna quella egual copia di fuoco già accumulatovi, che detto abbiamo, a rilasciarlo sì ad un tratto tutto questo fuoco scaricandolo nella mano impugnante la boccetta, e mandandolo attraverso il mio corpo, e il filo deferente a perdersi nel comun ricettacolo della terra.
2.º Replico la stessa sperienza, ma al rovescio, cioè elettrizzando l'interiore della boccetta in più e il Conduttore in meno. Istessa commozione nel mio corpo; e istessa compita distruzione della carica di elettricità, sì nella boccetta che nel Conduttore.
La spiegazione è pur quì chiarissima. Il fuoco eccessivo accumulato nell'interior superficie della boccetta è appunto sufficiente a compensare il difetto del Conduttore in cui si getta: ma ciò non si fa senza che all'esterna faccia della boccetta medesima accorra altrettanto fuoco, onde risarcirla di quello di cui si trova spogliata: ed ecco appunto, che vi accorre venendo su dal grande comune ricettacolo per il filo deferente, e per la persona che tocca questo filo con una mano, e con l'altra impugna la boccetta. La commozione pertanto, che è sempre l'effetto di una corrente di fuoco che attraversa il corpo, e che è proporzionale alla copia di fuoco, e alla rapidità con cui tragitta, ben si vede, che dee risentirsi quale e quanta si proverebbe scaricando immediatamente la boccetta sopra il corpo, o immediatamente ricevendovi la scintilla del gran Conduttore; ed eguale in questo, come nel primo sperimento, giacchè la piena essendo egualmente grossa e rapida, egli è poi tutt'uno che si diriga dal braccio destro al sinistro, o dal sinistro al destro; che mova dal Conduttore alla terra, o dalla terra al Conduttore.
3.º Carico or solamente la boccetta per eccesso, e impugnatala ne porto l'uncino contro il Conduttore che non ha punto di elettricità nè di una specie, nè dell'altra: con questo non si scarica la boccetta che per metà; ed io riporto una commozione, che vale giusto la metà di quella che mi avrebbe dato la boccetta scaricandola immediatamente sopra il mio corpo. Tale scossa, che dico la metà men forte, è non pertanto di qualche polso, e mi giunge discretamente grave ai gomiti, e fino al petto, se la boccetta fu caricata a gran tensione.
Egli è evidente che l'interna superficie della boccetta dee scaricare sopra il Conduttore tanto del suo fuoco eccessivo, quanto ve ne vuole per ridurre in amendue l'elettricità ad un egual grado di tensione; tutta la quantità pertanto del fuoco soprabbondante si distribuisce tra i due a proporzione della rispettiva capacità. Se dunque si comparte giusto per metà è questa una prova sicura che hanno la boccetta, e il Conduttore una capacità eguale. E ciò è appunto che raccolgo da quella scossa che ho detto equivalere alla metà della scarica totale; e ancor più chiaramente confermo col residuo di carica che trovasi avere ancora la boccetta, e con quella che ha acquistato il Conduttore, conciosiachè esplorando la boccetta a parte, ricevo un'altra mezza scossa del valore della prima, e una terza finalmente d'egual peso ne ricevo esplorando similmente a parte il Conduttore.
4.º Or fò l'esperienza in senso contrario, elettrizzando cioè il solo Conduttore per eccesso, e presentandoli l'uncino della boccetta non punto carica. Con che acquista essa quella carica che può darle la metà del fuoco sovrabbondante di quello che lanciasi all'interiore di lei superficie, ed io riporto una corrispondente commozione per altrettanto fuoco che si spinge via dalla faccia esteriore della boccetta medesima: commozione che vale la metà di quella che mi darebbe la piena scintilla del Conduttore scaricata immediatamente sul mio corpo. Così poscia esplorando e la boccetta e il Conduttore, ciascuno a parte, rilevo, come sopra, due altre scosse eguali alla prima, e tra loro.
5.º Gli stessi sperimenti 3.º e 4.º gli ripeto sostituendo all'elettricità di eccesso quella di difetto; e i resultati son quali si devono aspettare. Io ho le tre scosse dimezzate (ciascuna cioè che vale la metà della piena scarica che si eccitasse immediatamente sul corpo): la prima nell'atto di provocare la scintilla tra l'uncino, e il Conduttore, la seconda, e la terza nello scaricare il Conduttore e la boccetta, ciascuno a parte.
Ho sempre inteso che in tali prove si tenga con una mano il filo di ferro che conduce in terra, mentre con l'altra si provoca la scarica del Conduttore, o immediatamente, o per mezzo della boccetta. Se la persona non tocca in qualche modo a un buon deferente continuo, se comunica solo col pavimento asciutto, od altri corpi poco deferenti, o interrotti, la corrente di fuoco viene più o meno ritardata, tantochè la scarica non si compie più ad un tratto, ma successivamente in tempo comunque non grande; ciò che basta perchè la commozione si risenta molto men valida.
Tutte le surriferite sperienze, che concorrono a farmi giudicare la capacità del mio Conduttore di 96 piedi prossimamente eguale alla capacità di una boccetta di 4 pollici in quadro d'armatura, mi piace poi di variarle con altre boccette di maggiore, e di minor capacità. Dunque prendendone una di 3 pollici solamente d'armatura, ed una pur anche di più di 4 ma di vetro assai grosso, osservo che comparte più che la metà della carica al Conduttore, e che questo all'incontro comparte meno della metà della sua a tal meschina boccetta: così poi dopo sì fatta distribuzione prevale sempre la scossa del Conduttore a quella della boccetta. Tutto l'opposto avviene quando sperimento con boccie di 5 di 6 di 8 pollici in quadro di superficie armata. Queste si portano via a proporzione più della metà della carica che abbia il Conduttore; e della carica che abbiano esse non ne danno che una parte minore della metà a quello: coerentemente le scosse loro sono di maggior polso ec. Quando poi si provocano alla scarica boccia, e Conduttore elettrizzati contrariamente (suppongo ad egual tensione) nel più capace, o sia questo il Conduttore, o sia la boccia, non vien già distrutta tutta la carica: ma vi rimane un residuo più o meno grande a proporzione che è più, o meno grande la differenza; e nel men capace, non solamente viene a perdersi per l'intero la primiera carica, ma vi prende luogo una carica in senso contrario, che è la parte sua proporzionale che gli tocca del sopraddetto residuo.
Sarebbe ora superfluo il fare ulteriori combinazioni di questa sorte; ed io volentieri lascio a voi, Signore, di moltiplicarle, e variarle a grado vostro colla soddisfazione di veder sempre i resultati rispondere all'aspettazione, cioè a quanto dalla considerazione delle respettive capacità eguali, o disuguali e dalla tensione sempre eguale a cui sorger dee l'elettricità nel comunicarsi dal Conduttore alla boccia o da questa a quello potete anticipatamente dedurre, e pronosticare. Desidero grandemente che ne facciate presto alcuni saggi almeno, che potranno bastare a voi dotato di tanta sagacità per tutto comprendere. Non vi è duopo perciò di fabbricarvi a bella posta un Conduttore della grandezza del mio. Ne avete uno capacissimo, bello e preparato, ed è il lungo filo conduttore del vostro parafulmine. Ho ancora innanzi agl'occhi come stanno colà dietro il giardino in quella vaga stanzetta, ed entro quella bussola, che ha vetriata e porta che s'apre, il tutto con somma eleganza disposto, come stanno, dico, i due campanelli tra i quali giuoca il pendolino: e mi figuro non senza compiacenza di veder voi impugnata una boccetta, portarla a toccar coll'uncino il campanello, o filo proveniente dall'asta metallica, e con essa isolato, mentre coll'altra mano toccate l'altro campanello, o filo deferente continuo, che va a seppellirsi in terra, e che noi chiamiamo filo di salute. Non dubito che tosto non troviate di proporzionare la boccetta, ossia di sceglierne una di presso a poco eguale capacità al vostro Conduttore; per riuscire a distruggere reciprocamente la carica di quella coll'elettricità contraria di questo; e per confrontare il valor delle scosse date dalle scariche intiere, e dimezzate dell'uno, e dell'altra ec.
Non posso qui lasciare d'invitarvi ad osservar meco, come non è assolutamente necessario perchè abbia luogo la compiuta scarica della boccia di Leyden, e molto meno perchè si sperimenti la vera commozione, che il fuoco vomitato dalla faccia ridondante ricorra per una serie continuata di deferenti, ossia per il così detto Arco conduttore, all'opposta faccia deficiente: come si è supposto, e tiensi comunemente per indispensabile. È ben necessario, che il fuoco accumulato su quella faccia abbia dove gettarsi, ossia trovi uno scaricatore di capace sfogo, e che la faccia deficiente trovi pure un fonte onde trarre a se il convenevole risarcimento. Di qui è che l'Arco conduttore appresta opportunissimo mezzo alla scarica, che migliore non può darsi, riunendo per tal modo le opposte faccie, che l'una supplir possa al bisogno dell'altra facilmente, e pienamente. Ma pure esser possono lo scaricatore della faccia ridondante, e il sovventore (se mi è lecito così esprimermi) della faccia deficiente, un dall'altro indipendenti, e separati affatto; e nulla meno dar luogo alla scarica, o intiera, o dimezzata, e produrre la corrispondente commozione. E non si è veduto negli sperimenti riportati di sopra? Nel 2.º e. gr. il fuoco scaricato dalla faccia interiore della boccetta nel gran Conduttore non ricorre già alla faccia esteriore, con cui il detto Conduttore, siccome isolato, non ha comunicazione veruna, ma s'arresta in quello, che ha giusto capacità di riceverlo tutto, anzi meglio bisogno. D'altra parte la faccia esteriore cava tutto il fuoco di cui è bisognosa dal magazzino universale, ossia ampio ricettacolo della terra, che può fornirgliene qualunque gran copia: lo caverebbe eziandio da un Conduttore isolato, quando fosse di sufficiente capacità, ed elettrizzato per eccesso sì che ridondasse di fuoco tanto appunto quanto è il difetto di essa faccia esteriore. Così discorrete per gli altri esperimenti in cui la scarica della boccetta sopra il Conduttore isolato non si fa intiera, ma o per metà, o più, o meno secondo le respettive capacità. Concludiam dunque che, sebbene le due faccie di una boccia, o d'un quadro contrariamente elettrizzate dipendono una dall'altra rispetto a ciò che non può la faccia caricata per eccesso dismettere nè tutto nè molto del fuoco che vi è stato accumulato, se corrispondentemente, e al tempo medesimo l'opposta faccia deficiente non ricupera il fuoco onde è stata spogliata, sebben, dico, questo dare e ricevere debbano proceder di paro, pure ciascuna faccia la fa da se in questo senso, che una scarica il fuoco sovrabbondante dovunque le si apre sfogo, come, e quanto può; l'altra tira a se il fuoco di cui abbisogna da dove può, e quanto può.
Ma che? Non è provato che il fuoco scaricato da una faccia affetta di portarsi alla faccia opposta? Che vi si porta per la strada più breve, o men resistente? Non trascorre egli realmente l'Arco conduttore, la catena di persone ec.? È provato sì, che una corrente di fuoco esce da una faccia, e che una corrente entra nell'altra; ma non già che sia quell'istesso fuoco che parte da un termine, e arriva all'altro. Si può ben dire che una corrente raggiugne l'altra in guisa che si riuniscano in una sola; ma neppur ciò succede sempre, e non è punto necessario per effettuarsi la scarica. Abbiam veduto e. gr. che una corrente termina nel Conduttore isolato, e l'altra corrente vien su dalla terra. Consideriamo ora per poco anche l'esperimento che ci si obbietta della catena di persone. Siano le persone a b c d e f g h i l m n o, che tutte si dan mano, e delle quali la prima impugna il fondo della boccia di Leyden, e l'ultima s'accinge a tirar la scintilla dall'uncino. Io tengo che all'atto stesso che o riceve il fuoco lanciato dall'uncino ossia scaricato dall'interior superficie della boccia, a ne fornisce tosto del suo alla faccia esteriore: tosto, dico, senza punto aspettare che quel fuoco scaricato sopra o pervenga per la strada n m l ec. ad esso a. È ben vero che cotesto fuoco invade tale strada, cioè passa da o in n in m ec., intantochè a risarcire la perdita di a accorre nuovo fuoco da b, a questo da c, e così seguendo; vero è che è un solo il corso se non si considera che la direzione: ma essendochè si eccita di quà, e di là simultaneamente, e principia a due capi il moto, non si può dire a rigore una sola corrente, bensì due cospiranti in una. Ne viene da ciò, che se l'estrema rapidità con cui scorre, e trapassa il fuoco ci lasciasse accorgere della successione delle scosse da una in altra persona, troveremmo, che non sieguono già l'ordine o n m l, ma bensì che si fanno sentire simultaneamente prima ai due estremi o, ed a, indi a n e b, m e c; procedendo così verso il mezzo della catena.
Si è preteso, che quantunque lunga sia una tal catena di persone, tutte risentano la commozione egualmente forte: la verità è però, che a proporzione che la boccetta è più piccola, e meno carica, e d'altra parte più grande è il numero delle persone, quelle di mezzo, e a misura che si trovano men vicine alle faccie della boccia, cioè ai capi dell'una e dell'altra corrente, risentono minore la scossa. Così esser dee nella mia ipotesi. Il fuoco scaricato dall'uncino, che non è poi molto copioso, essendo la boccetta piccola, invade la prima, seconda, terza persona, si diffonde a tante, che trova già quasi comodo e sufficiente ricetto nella capacità delle medesime, e in varj sfoghi quà e là nel pavimento ec.: comincia dunque a farsi men grossa la corrente; meno per conseguenza scuote ed urta come più avanti procede, e giugne alle persone che stanno verso il mezzo della fila. Avviene lo stesso all'altra parte della fila: la persona che ne è capo comincia essa a somministrare il suo fuoco alla faccia esteriore della boccia che impugna: subentra la seconda a sollievo della prima, e così via via contribuiscono le altre; però gradatamente meno; atteso che qualche soccorso di fuoco viene anche dal pavimento su per i piedi di quelle prime persone, sicchè alle altre consecutive verso il mezzo della fila resta a dar tanto meno: dunque anche queste poco saranno scosse. Or a quelli che volessero ancora attenersi all'idea comune della corrente che muove soltanto da una faccia, e procede ordinariamente senza punto deviare fino all'opposta faccia della boccetta, io domanderei: ond'è dunque che le persone sono meno scosse quanto più sono vicine al mezzo dell'arco che formano? E perchè mai, se la scossa propagandosi si debilita, non la sentono minore piuttosto quelle che son di là del mezzo, ed ultime verso la faccia negativa della boccetta?
Voglio render la cosa anche più evidente. Separiamo in due serie la lunga catena di persone; ossia formisi una fila dritta a b c d — e f g h rotta nel mezzo: d impugni una boccia fortemente carica, ed e che gli sta a fronte, e vicino ne provochi la scarica toccandone l'uncino: tutti sono in piedi sul pavimento asciutto. Or se fosse obbligato il fuoco vomitato dall'interior superficie della boccia a recarsi per la strada la più spedita alla superficie esterna che ne è digiuna, come si è stabilito per legge, e si pretende che immancabilmente succeda, dovrebbe dunque passar più per i piedi della persona e che tocca l'uncino, e per il pavimento portarsi ai piedi di d, e venir su per essa alla faccia esteriore della boccia, intatte lasciando le altre persone f g h, che restano dietro, e fuori affatto di strada. Che dirassi dunque s'io mostro che si diparte appunto dalla via segnata per seguire la traccia di quelle persone, che siccome corpi deferenti gli offrono un discreto sfogo; e che il fuoco che accorre alla faccia esteriore della boccetta si ricava da un altro fonte? Così è: il fuoco scaricato della faccia interna scorre manifestamente da e ad f g h, portando una discreta scossa a tutte queste persone, cioè alla mano con cui si tengono, e al collo del piede; e balzando anche con visibile scintilla ove non si tocchino l'una l'altra, ma tengansi colle mani o co' piedi molto appressate; e finalmente va a perdersi nel comune ricettacolo. Similmente d che primo fornisce il fuoco di cui abbisogna la faccia esteriore, ne ripete da c, e questo da b, da a, e tutti ne ritraggono dal suolo: il che si fa sensibile colla scossa che riportano coteste persone, e visibile se si vuole pur anche colle scintille. Dirassi forse, che il fuoco scaricato dall'interno della boccia siegue la fila delle persone e f g h, e poi dall'ultima di queste passa all'ultima parimenti dell'altra fila, cioè ad a, onde giugnere per b c d all'amata faccia esterna? Ma oltrechè non si accorda questo colla scossa che sentono al collo del piede tutte o quasi tutte le persone, come s'intenderà che scelga il fuoco un lungo tratto di pavimento asciutto, e resistente, anzichè il più breve tra e e d? E come andrà colla legge, con cui si vuol obbligare a far in ogni caso per la via più spedita, e meno resistente il circuito da una superficie all'altra? Eh diciam dunque che altra è la corrente che parte dall'uncino della boccia, e scorrendo le persone, e qualsivoglia altro buon deferente che incontra va a perdersi nel comune ricettacolo; altra quella che simultaneamente move dalla terra medesima, e per il canale d'altre persone, o d'altri deferenti mette capo nella esterior superficie dell'istessa boccia: e in generale concludiamo che il fuoco della faccia eccessiva si scaglia, e diffondesi ovunque trova sfogo; ed altro fuoco accorre alla faccia difettiva indifferentemente da ogni parte, da qual siasi corpo, o serie di corpi, che fornir gliene possono. Vedrete anche quel fuoco vomitato spargersi quà, e là in varj rami, ove le persone f g h, ed altri deferenti corpi, non in serie ordinata seguente, ma chi da una parte chi dall'altra stiano d'attorno alla persona e, che provoca la scarica dall'uncino, spargersi, dico, in varj rami, e dissiparsi così nel suolo; e vedrete similmente su del suolo sorgere e per varj rami o canali di corpi deferenti confluire alla persona d il fuoco che riacquista l'esterior superficie della boccia: nè vorrete già credere che questa sia una continuazione di quella corrente, anzi lo stesso fuoco che con circolo non interrotto si sia recato dall'una all'altra faccia; ma bensì convenite meco che ciascuna ha eccitato la sua particolar corrente entrante questa, quella sboccante. Così poi svanirà la maraviglia di quei famosi sperimenti, con cui si crede di far fare al fluido elettrico tutto intiero il giro di un lungo corso di fiume, e d'un canale insieme da quello derivato, col fare scendere un filo di ferro dal fondo d'una boccia nel fiume, e scaricar per l'uncino l'interna superficie sopra un altro filo metallico comunicante col canale. Svanirà la maraviglia fondata sul supposto circuito del fuoco elettrico: conoscendo noi ora come non ebbe mai luogo in tali sperimenti cotesto circuito, abbenchè si effettuasse la scarica, e riportassero la commozione le persone che vollero provare ad interporsi si da una parte che dall'altra al filo metallico, e all'acqua, toccando quello con una mano, e tuffando un piede nell'acqua, o in altra equivalente guisa mettendosi di mezzo; comprendendosi come il fuoco scaricato andò a perdersi nel canale, ove dilagando il suo corso finì, e come finalmente a spese, dirò così, del fiume fu somministrato il fuoco richiesto alla faccia esteriore della boccia.
Tutti questi esempj, in cui le due correnti simultanee, quella del fuoco effluente dalla faccia eccessiva della boccia, e quella affluente alla faccia difettiva, si fanno manifestamente vedere distinte, e non già riunite, e formanti un continuato corso, ma interrotte quando più, quando meno, e quando affatto verso il mezzo della troppo lunga serie de' corpi deferenti, o nel gran seno della terra; non deggiono poi farci concludere (che sarebbe uno spingere la cosa troppo avanti) che giammai una corrente non raggiunga l'altra: anzi ciò succede, come di sopra ho accennato, nel modo ordinario di fare la scarica, cioè quando l'arco conduttore non sia sterminato, ed ove formato sia tutto di ottimi deferenti continui, la corrente di fuoco vomitato dalla faccia ridondante della boccia, che lo invade ad un capo, non si sparge allora e dissipa in molti altri rami, ma tutta insieme raccolta lungo quel comodo canale tien dietro all'altra corrente similmente raccolta che per l'altro capo di detto arco conduttore mette nella faccia deficiente: le tien dietro, e la raggiugne, in guisa che si riuniscon tosto, e formano un corso continuo in uno stesso canale. Non vuole scordarsi finalmente, quello che ho pur detto di sopra, che migliore sfogo non può trovare la faccia ridondante, quanto la faccia deficiente; nè questa chi meglio la soccorra, che quella: e che l'arco conduttore a tal vicendevole scarica, e soccorso appresta il mezzo opportunissimo.
M'accorgo d'aver fatta una ben lunga digressione; la quale però può sembrare non del tutto inutile, nè molto lontana dal mio proposito; giacchè serve a mostrare come il fuoco scaricato dalle bocce, o quadri, non altrimenti che quello scagliato da un semplice Conduttore, si getta nel modo che può, e quanto può dovunque gli si apre sfogo: come affetta di preferenza quelle vie, che glielo concedono più libero, scorrendo per un sol canale, se quinci un intiero scarico gli si appresta, o diramandosi in molti se la sua piena è ritardata, e rotta da corpi od affatto impermeabili, ovver poco deferenti, che lascian sì passare una piccola copia di fuoco, ma non una grande a un tratto: come scuote i corpi che attraversa più o men fortemente in ragione che la corrente sua è più o meno riunita e rapida; come, infine, tutto quello succede al fuoco scaricato dalla boccia, che succede al fuoco lanciato da un semplice Conduttore che sia abbastanza capace, ed egualmente carico. Checchè ne sia che io abbia poco o molto deviato dal mio cammino, riprendendolo ora, terminerò il proposto confronto della capacità dei Conduttori semplici colle boccie o quadri armati, soggiugnendo alcune considerazioni sul possibile ingrandimento dei Conduttori a segno di emulare non che le scariche delle grandi giare, e tavole magiche, ma delle più potenti batterie.
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.
XI. Per prevenire un tal inconveniente ho pensato di surrogare al piatto incrostato di resina, un piano che non fosse vero e perfetto isolante, assolutamente impermeabile al fluido elettrico; ma tale solamente che opponesse una discreta resistenza al suo passaggio; come una lastra di marmo asciutta e politissima; un piattello di legno similmente asciutto, ed arido, oppure incrostato di gesso, o meglio ancora inverniciato; una tela incerata secca, e monda, od altro simile. Alla superficie di tali corpi non avverrà d'ordinario che s'affigga l'elettricità, potendo appiccata che sia scorrere, e trapassare per entro ad essi; o se pur talvolta ve ne rimanesse un pocolino quasi stagnante, sia questa passeggiera in brevi momenti svanita. Quindi è che un tal apparecchio inetto alle funzioni d'elettroforo, non ce ne darà i fenomeni; ma per questo appunto meglio servirà all'altro uso di condensatore.
XII. Sostituendo così allo strato resinoso o a qualsivoglia altro coibente perfetto un piano, o strato che sia mezzo tra coibente, e deferente, cioè un corpo isolante molto imperfetto, e insieme imperfettissimo conduttore, quali sono nelle divisate circostanze gl'indicati corpi (§. prec.), non solamente si toglie o si fa minore il pericolo di qualche elettricità che possa imprimersi, e restar aderente alla superficie del piano, la quale renderebbe equivoche le sperienze delicate; ma inoltre un notabile vantaggio da noi si ottiene, ed è, che lo scudo posato su tai piani non affatto isolanti cava dal conduttore, e si tira addosso maggior dose di elettricità, che se posato fosse sopra uno strato resinoso, od altro perfetto coibente. E come detto già abbiamo (§. VI.), che uno strato resinoso quanto è men grosso, tanto più abilita la lamina che gli è sovrapposta ad arricchirsi di elettricità; così tale strato ridotto ad una semplice vernice, o intonaco di cera, l'una, e l'altra già men coibente della resina, e infine ridotto a niente, sostituendovi soltanto una superficie poco deferente, come quella del marmo, o del legno arido, offre alla lamina metallica la più favorevole positura che mai aver possa, per raccogliere nel suo seno abbondante elettricità.
XIII. Guardiamoci però nel voler ischivare la troppa coibenza di dare nel poco, accostandoci ai deferenti perfetti, o quasi perfetti. Non bisogna perder di vista, che la superficie del piatto dee opporre una discreta resistenza al trapasso del fluido elettrico, per rattenere una competente dose di elettricità nello scudo addossatole. (§. XI.) Nè basta che ciò faccia per un qualche piccolissimo tempo; d'uopo essendo non rare volte di tenervi confinata l'elettricità otto, dieci, e più minuti, quanti cioè ne impiega il conduttore atmosferico a raccoglier dall'aria ed infondere in esso scudo tal copia di elettricità, che possa rendersi sensibile, e cospicua. (§. III. lett. D e IV.)
Dal che facilmente s'intende quanta attenzione porre convenga, e nella scelta del corpo da surrogarsi allo strato di resina, e nella convenevole preparazione del medesimo: la quale preparazione consiste generalmente in certo grado di essiccamento, che lo riduca allo stato di semicoibente nè più, ne meno. Ad ogni modo fia meglio peccare per eccesso di coibenza, che per difetto; meglio prendere un piatto qualsivoglia incrostato di resina, che un disco di legno nudo non aridissimo, una lastra d'osso, od una di marmo comune non previamente riscaldate al sole o al fuoco: giacchè niun osso, e pochissimi tra i marmi ho trovato che valgano a tener confinata l'elettricità nella lamina metallica che lor si soprappone, a tenerla, dico, confinata sì, che non trapassi, oltre ad un minuto o due, quando abilitati non vengano da un convenevole riscaldamento. Disposti però che siano in tal modo, e ove singolarmente incontrata abbiasi ottima qualità nel marmo, riescono a maraviglia, e sorpassano ogni aspettazione; onde sosterrò sempre con ragione, che sì fatti piani di legno, d'osso, di pietra, nudi come sono, e ancora notabilmente deferenti, meritano tuttavia d'essere preferiti a un ordinario piatto d'elettroforo fornito del suo strato resinoso.
XIV. Venendo ora più davvicino alla maniera, onde praticamente si può ridurre il nostro apparecchio alla maggior perfezione, per ritrarne il più gran vantaggio; dopo aver ricordato come conviene soprattutto che la lamina metallica o scudo s'adatti bene a combaciamento col piano sottoposto (§. III. lett. B e VII), soggiugnerò che per ottener ciò nel miglior modo è bene d'applicarsi ad una lastra di marmo, e questa insieme alla lamina o scudo metallico spianare ben bene, lavorandole una sopra l'altra, finchè sian ridotte a tale perfetto combaciamento, che ne nasca sensibile coesione tra loro.
Il marmo poi così lavorato si esponga per molti giorni al calore d'una stufa, con che espellendosi l'umido di cui anche tali pietre sono spesso imbevute, verrà esso marmo condotto a quello stato d'imperfettissimo conduttore, che è l'ottimo per le sperienze di questo genere (§. XII. e XIII.); e si manterrà tale per un pezzo, sol che non resti lungamente esposto al grand'umido: giacchè quanto a quell'umidore che può contrarre accidentalmente, e in poco tempo, non essendo che superficiale, non verrà il nostro marmo a deteriorarsi notabilmente; e basterà prima di sperimentare esporlo per alcuni minuti al sole, o pur anche asciugarlo con un pannolino caldo.
XV. E quì giova avvertir di nuovo, che non tutti i marmi sono egualmente buoni. In generale i più vecchi, e che da molto tempo sono stati guardati dal grand'umido riescono incomparabilmente meglio che quelli tratti di fresco dalla cava, o stati esposti lungamente all'ingiurie dell'aria; onde i secondi principalmente han bisogno di un buon essiccamento nella stufa, ed i primi appena. Ma oltre di ciò avvi ancora notabilissima differenza tra una specie, e l'altra di marmo: io ne ho trovato di tali, che senza riscaldarli nè tampoco asciugarli, riescono sempre a maraviglia, e di tali altri, che anche con una tale preparazione non corrispondono troppo bene; a meno che non si continui loro il caldo durante il tempo dell'esperienze. Sopra tutti finora ho trovato eccellente il bel marmo bianco di Carrara. Ciò non pertanto io non so abbastanza raccomandare di riscaldare e questo, e gli altri marmi, almeno un poco innanzi adoperarli: con che vantaggian sempre per eccellenti che siano, ed essendo cattivi vengono a migliorarsi insignemente, e ad agguagliarsi ben anco ai più buoni. Anzi posso dire per esperienza che la maggior parte dei marmi di lor natura poco buoni, ove siano ben riscaldati previamente, e in seguito si mantengano tiepidi tutto il tempo dell'esperienza, prevalgono, se non a tutti, a molti dei migliori non punto riscaldati.
XVI. A chi però sembrasse incomoda questa preparazione (la quale per altro a che si riduce? Ad esporre il piatto di marmo al sole, od a presentarlo per poco d'ora innanzi al fuoco d'un cammino, o al più tenerlo su d'un piccolo braciere ove sia o cener calda, o pochi carboni accesi), io suggerirò il mezzo di dispensarsene molte volte; basta dare alla faccia piana del marmo una buona mano di vernice copal, da asciugarsi quindi in una stufa ben calda o in un forno tantochè prenda un color d'ambra tirante al bruno. La vernice medesima d'ambra sarà ottima, siccome pure la lacca. Con ciò non solo i buoni, ma i cattivi marmi eziandio serviranno mirabilmente all'intento (che è pure un gran vantaggio) serviranno senza previo riscaldamento, o almeno senza continuarlo loro durante l'esperienza; quando però l'ambiente non sia molto umido, e quando per raccogliere sufficiente elettricità non debba stare la lamina metallica troppo lungo tempo, 8, o 10 minuti es. gr. posata su tal piano di marmo verniciato; che allora converrebbe per lo più mantenere esso piano un po' caldetto.
XVII. Appigliandosi allo spediente della vernice si può benissimo in luogo del piatto di marmo far servire una lamina di metallo eguale all'altra lamina o sia scudo, e resa perfettamente combaciante. Se la vernice si desse ad amendue le faccie combacianti, non sarebbe male; ma basterà anche il darla all'una o all'altra: in questo caso però una mano sola di vernice, che sarebbe più che sufficiente per la lastra di marmo, forse non basteria per la lamina metallica, ma ce ne vorrebbe una seconda, ed anche una terza mano.
XVIII. Ma con ciò, mi si dirà, noi siam ricondotti ad un vero piatto d'elettroforo, giacchè l'intonaco di vernice tien qui luogo del sottile strato di resina. Io non voglio negarlo; anzi dirò, d'aver provato che e il metallo e il marmo singolarmente così inverniciati, son tali, che l'elettricità vi si affigge facilmente per comunicazione, e non men facilmente vi si eccita per istrofinamento, talchè il solo strisciare che faccia lo scudo sulla superficie inverniciata del piatto, o il percuoterla con qualche forza mentre si viene a posarvi sopra cotesto scudo, basta perchè poi dia segni sensibili di elettricità allorchè se ne distacca. Talora anzi non è possibile d'impedire che questo succeda, per quanto si procuri di posar lo scudo pian piano, e di alzarlo senza punto strofinare. Tal importuna elettricità però è debolissima, e non si suscita che nel caso in cui il piatto verniciato si trova asciugatissimo, e ancor tiepido dal sole o dal fuoco. Sì fatto riscaldamento adunque non solo non è necessario per il più delle nostre esperienze quando adoperiamo un piano verniciato, com'è necessario quasi sempre ove s'adoperi marmo nudo (§. XIII. XV. XVI.), ma è di più pregiudizievole, perciò che dando luogo ai fenomeni d'elettroforo, può facilmente produrre equivoci, ed incertezze (§. VIII.).
XIX. Qual vantaggio adunque mi si dirà un'altra volta, nell'adoperare in luogo di un piatto incrostato, al solito degli Ettrofori, di resina, un piatto solamente verniciato? Altronde si è pur detto che vuol preferirsi un piatto nudo di marmo (§. XI. e seg.). Il vantaggio del piatto verniciato sopra un ordinario d'elettroforo è: I.º che la vernice sarà sempre più sottile di qualunque incrostatura resinosa; II.º che quella meglio che questa può lasciare la superficie del piatto, sia di marmo sia di metallo, piana e liscia in modo, che lo scudo vi s'adatti ancora quasi a coesione: due circostanze, quali veduto già abbiamo (§. VI. VII. XIV.) quanto influiscano alla buona riuscita delle sperienze di cui si tratta. Riguardo al piatto nudo di marmo, egli è ben vero che questo può servire egualmente bene, e forse meglio s'egli è d'ottima qualità, o allorchè si tenga convenevolmente riscaldato (§. XIII.); ma valutando bene le cose, l'incomodo, cioè di tal preparazione, qualunque egli sia (§. XVI.), e la difficoltà d'aver il marmo perfetto (§. XV.), credo che convenga ancora l'espediente della vernice, che vi dispensa da tutto questo salvo solamente qualche prova che duri assai lungo tempo (§. XVI.) quando ex. gr. l'elettricità atmosferica è sì poca che devon passare più minuti prima che se ne possa raccorre una quantità sensibile. Vi resta è vero, l'altro inconveniente di potersi per poco affiggere l'elettricità alla superficie di detta vernice; ma oltrecchè anche il marmo perfettamente asciutto, e molto più se caldo, non va esente da tal incomoda disposizione, egli non è poi tanto difficile di ciò scansare adoperando le debite attenzioni; e l'accurato sperimentatore non lascierà di assicurarsi coi mezzi che già si sono indicati (§. VIII.), che non trovisi neppur ombra di elettricità impressa alla faccia verniciata, quando imprende a fare col Condensatore delle sperienze delicate.
XX. Al piatto di marmo, o di metallo inverniciate va di paro un piano qualunque coperto di buona tela incerata secca, e monda, di taffettà cerato, o gommato, di raso o d'altro drappo di seta il quale più che è sottile è meglio: dico, che questi piani così vestiti van di paro agl'altri verniciati, stante che non han bisogno che d'avere cotal veste ben asciutta, e al più un pocolino riscaldata prima di servirsene; anzi pure e la tela e il taffettà incerati non attraendo molto l'umido, non hanno di ordinario neppur bisogno d'esser posti al sole o al fuoco innanzi farne uso. Il ciambelotto, il feltro, ed altri drappi di pelo son buoni anche essi, ma men della seta; quei di lana, o di cotone, meno ancora; e più infelici sono quei di canape, e di lino: ad ogni modo un buon asciugamento, e un gentil calore continuato possono abilitare anche questi, siccome pure abilitano la carta, il cuojo, il legno, l'avorio, e gli altri ossi: tutti in somma i corpi che sono da se stessi imperfettissimi conduttori, anzi non conduttori, ma che sono troppo bibaci dell'umido, cui perciò convien espellere fino a un certo segno.
XXI. Dico fino a un certo segno: perchè un troppo grande isolamento è pregiudizievole anzichè nò, come si è già accennato (§. XII.), e come si farà più chiaramente vedere nella 2.ª parte di questa memoria. Or dunque se i detti corpi vengano spogliati affatto d'umido, posti per esempio a seccare nel forno, in tal caso siccome diverranno veri e perfetti coibenti al par delle resine; così non serviranno più al nostro intento, a men che non sian ridotti ad uno strato sottile, e questo strato venga applicato ad un conduttore (ivi) in modo che ne risulti un vero piatto di elettroforo.
XXII. Non lascerò da ultimo di dire, che si può rendere l'apparecchio ancor più semplice, se si applichi, sia l'intonaco di vernice, sia la veste d'incerato, sia il taffettà od altro velo di seta, sia infine qualunque materia semi coibente, alla lamina superiore cioè allo scudo, in luogo di coprirne l'inferiore cioè il piatto; il qual piatto in questo caso diventa inutile, servendo allora in sua vece un piano qualunque egli sia, una tavola di legno o di marmo, anche non ben asciutti, una lastra di metallo, un libro, od altro conduttore, buono o cattivo che sia, sol che vi si possa applicare convenientemente la faccia vestita dello scudo.
E in vero altro più non si ricerca per la buona riuscita delle sperienze, se non che l'elettricità la quale tende a passare dall'uno all'altro dei piani combaciantisi, incontri sull'una delle superficie tale resistenza, che valga a trattenerla, come si è già accennato (§. XI.), e si farà chiaro nella stessa seconda parte; dove al dipiù mostrerassi, come a tale effetto basti anche una piccola resistenza. Ciò posto: che lo strato sottile coibente o quasi coibente tenga al piano di sotto, o a quel di sopra, egli è lo stesso; quello che importa è che si combacino bene (§. VII): la qual cosa non è sì facile ottenere allorchè si posa lo scudo su d'una tavola, od altro piano non preparato a bella posta. Egli è solo per questa ragione, per ottenere cioè un più esatto combaciamento, che io dò la preferenza a due piani lavorati un sopra l'altro, che intonaco poscia, od amendue, o quel solo, che più mi piace (§. XIV. XVII). Del resto la comodità d'avere per tutto apparato una sola lamina di metallo inverniciata da un lato, o coperta di taffettà, e dall'altro guarnita di tre cordoncini di seta, fa che io me ne serva più comunemente; e la riuscita, se non agguaglia per avventura quella dell'altro apparecchio composto dei due piani lavorati un sopra l'altro, è tale però che basta d'ordinario all'intento.
XXIII. Fin quì abbiamo considerato l'utile che si può ritrarre dal nostro apparecchio condensatore, applicato ai conduttori per esplorare l'elettricità atmosferica, allorchè è debole affatto, ed impercettibile[51]. Questo però, a cui vien destinato principalmente, non è il solo uso che far se ne possa, nè il solo vantaggio che esso ci procura: il medesimo serve altresì molto per l'elettricità artificiale, a discoprirla cioè ove per altra via non si manifesterebbe, o renderne i segni assai più cospicui. Molti sono i casi, in cui l'elettricità, che è nulla in apparenza o molto dubbia, vi si renderà chiara, e sensibilissima coll'ajuto di tal apparecchio: ne andrò accennando per modo d'esempio alcuni.
XXIV. 1.º Una boccia di Leyden caricata, e quindi addotta alla scarica, coll'applicarvi tre, o quattro volte l'arco conduttore, o con replicati toccamenti della mano, chi non crederebbe che fosse omai spogliata affatto della sua elettricità? Così sembra infatti esplorandola con qualsivoglia Elettrometro anche de' più sensibili. Pure toccate coll'uncino di tal boccia la lamina metallica posata convenevolmente (cioè sopra qualunque piano, s'ella è ben inverniciata nella faccia inferiore, o vestita di taffettà ec. oppur s'è nuda sopra un sottile strato resinoso, o su d'un incerato, o su drappo di seta, o sopra tavola di legno inverniciata, o sopra lastra di marmo ben asciutto), e tosto alzata cotal lamina o scudo interrogatela che ne avrete segni elettrici sensibilissimi: dal che concluderete che l'elettricità della boccia non era già tutta spenta, come appariva. Che se questa avesse mai una carica sensibile a segno di attrarre un leggier filo, in tal caso lo scudo toccato dal di lei uncino anche per un sol momento, e quindi alzato, vibrerà vivace scintilla: riposto lo scudo, ritoccato coll'istesso uncino della boccia, e rialzato di nuovo, ne otterrete una seconda scintilla, nulla o poco men vivace della prima; e un tal giuoco potrassi continuare per molte e molte volte con pari diletto, e meraviglia.
Cotesto artificio di produrre scintille, e replicarle a piacimento con una boccia, che non ha carica sufficiente per darne neppur una da se sola, vi appresta una grande comodità per varie sperienze dilettevoli, come quelle della mia pistola, e della mia lucerna ad aria infiammabile, massimamente trovandovi provveduto d'una di quelle boccette preparate alla maniera del Sig. Tiberio Cavallo[52], le quali si possono portare cariche in tasca molto tempo. Queste, poichè conservano una carica sensibile alcuni giorni, ne conserveranno una insensibile per settimane, e mesi: insensibile dico, senza l'ajuto del nostro apparecchio condensatore; ma con questo sensibilissima, e più che sufficiente all'uopo di accendere l'aria nella pistola ec.
XXV. 2.º Avete una macchina elettrica meschina, così mal in ordine, e in tali circostanze sfavorevoli d'umido ec., che non potete trarre la più piccola scintilla dal conduttore, il quale appena attrae un leggerissimo filo, o non giugne neppur a tanto? Or via fate toccare a tal conduttore inerte il nostro apparecchio, ossia lo scudo posato come conviene sul piano, e lasciate che il toccamento duri per qualche minuto, tenendo intanto in azione la macchina; e vi riuscirà di ottenere col solito giuoco di staccare lo scudo dal sottoposto piano, una buona scintilla, ed ogn'altro segno vivace.
XXVI. 3.º Sia pure la macchina buona, e agisca a dovere; ma il suo conduttore trovisi così male isolato, che l'elettricità non vi si possa accumulare a segno di dar scintilla, e neppure di attrarre un filo: come accade quando l'istesso conduttore tocca al muro della stanza, o quando una catena pende da esso sopra una tavola, e fin sopra il pavimento della stanza. In simil caso crederete che l'elettricità per quelle comunicazioni si disperda intieramente, ma cercando più oltre, ricorrendo cioè al condensatore, troverete che un poco se ne trattiene ad ogni momento nel conduttore tuttochè non isolato, tanto che durando l'azione della macchina qualche tempo, i molti pochi raccolti insieme nello scudo, per la vantaggiosa disposizione ch'egli ha di tirar sopra di se l'elettricità (§. II.), fanno ch'il medesimo sia poi in istato di dar segni abbastanza forti.
XXVII. 4.º L'ordinaria maniera di strofinare alcuni corpi, e quindi presentarli ad un elettrometro, onde vedere se per tal mezzo abbiano o nò contratto qualche elettricità, è in molti casi insufficiente, dimodochè sovente si crede che sia nulla, sol perchè debolissima. Si trae dunque un gran vantaggio strofinando i corpi dubbi collo scudo o lamina metallica del nostro apparecchio, che in questo caso deve esser nuda, poi levatala in alto isolata, interrogando lei medesima, la quale darà segni abbastanza sensibili per qualunque piccola ed insensibile elettricità eccitata nel corpo contro cui si è strofinata, e dinoterà quale specie di elettricità quello abbia contratta, giacchè si sa che debbe essere nei due contraria. Anche il Sig. Cavallo si serviva di questo mezzo per iscoprire l'elettricità in molti corpi[53]. Ma ve n'è uno a certi riguardi migliore, che certamente nè egli nè altri, ch'io sappia, han conosciuto. Quando il corpo, di cui si vuol provare la virtù, non è tale che vi si possa addattare in piano la lamina metallica per dimenarla sopra strofinando, si faccia in vece così: posata la lamina o scudo sopra il solito piano semicoibente, si strofini essa, o meglio si percuota a vari colpi col corpo in questione; il che fatto si levi la lamina, e si osservi se è elettrizzata: lo sarà senza meno nel caso che vi siate servito a percuoterla di una striscia di cuojo, di una corda, d'un pezzo di panno, di feltro, o simili cattivi conduttori; e lo sarà assai più che se l'aveste sferzata, o strofinata per egual maniera coi medesimi corpi stando essa lamina metallica isolata. In somma coll'uno, o coll'altro degl'indicati mezzi voi otterrete elettricità da corpi che non avreste mai creduto che godessero di questa virtù; la otterrete, anche da corpi non secchi, da tutti infine, eccetto solo i metalli, e i carboni: dirò di più, ch'io ne ho ottenuto qualche volta strofinando la lamina metallica col rovescio della mano nuda.
XXVIII. 5.º Si è cercato se il calore, l'evaporazione, le fermentazioni ec. producano qualche grado di elettricità, ossia cagionino qualche alterazione alla dose naturale del fluido elettrico nei corpi che subiscono coteste azioni, e in quelli che sono in contatto coi medesimi. La ricerca era di grande importanza per fissar pure qualche idea sull'origine dell'elettricità naturale, ossia atmosferica. Io so di molti che hanno tentato specialmente sull'evaporazione delle sperienze invano (Franklin, De Saussure, Wenly, Cavallo), e che hanno infine rinunciato alla speranza di ottenere per tal mezzo segni elettrici; nè so d'alcuno che sia ancor giunto ad ottenerli. Le mie proprie sperienze non avean avuto miglior successo; con tuttociò ben lungi di rinunciare ad ogni speranza, io le andava sempre più nodrendo. Da gran tempo fissato mi era in mente che le dissoluzioni, le effervescenze, le volatilizzazioni ec. sconvolgendo le minime particelle dei corpi, e forma, e posizione mutandone, doveano coll'alterazione delle forze mutue di esse particelle, aumentare o diminuire le respettive capacità dei corpi medesimi sottoposti a quei moti intestini (le capacità dico, a contenere il fluido elettrico); e conseguentemente occasionare dove condensazione, dove rarefazione di esso fluido: io ne era così persuaso, che non sapeva darmi pace che l'elettricità non si manifestasse per alcuno di tai processi; di tal mancanza di segni pertanto io ne accagionava parte alla debolezza dell'elettricità che per tal modo si eccitava, parte alla dissipazione di essa prodotta dai vapori medesimi che si sollevano durante il processo, e distruggono quasi intieramente l'isolamento: mi compiaceva però sempre a pensare, che l'avrei un giorno potuta scoprire cotesta elettricità fugace, moltiplicando le sperienze, e mettendovi più d'attenzione, e di accuratezza[54]. Due anni sono allorchè fui passo passo condotto alla maniera di condensare a un segno sì grande l'elettricità coll'apparecchio qui descritto, i miei pensieri si rivolsero nuovamente all'oggetto delle antiche mie ricerche, e concepii molto più fondata speranza di poter iscoprire qualche cosa, e già mi proponeva di applicarmi a tali sperienze, quasi presagendone la riuscita; ma varj accidenti le ritardarono fino al Marzo, e Aprile di quest'anno, in cui intraprese avendole a Parigi in compagnia di alcuni membri dell'Accademia R. delle Scienze, mi riuscì finalmente di ottenere segni non dubbj di elettricità, (che dico segni non dubbj?) fin la scintilla elettrica dall'evaporazione dell'acqua, dalla semplice combustione dei carboni, e da varie effervescenze, segnatamente da quelle che producono l'aria infiammabile, l'aria fissa, e l'aria nitrosa.
XXIX. Terminerò la prima parte di questa memoria col dire, che oltre gli accennati vantaggi, ed altri del medesimo genere, che ne procura il nostro condensatore considerato semplicemente come istromento atto ad ingrandire i segni dell'elettricità; le varie sperienze che possono farsi con esso spargono eziandio molto lume sulla teoria elettrica, per quella parte massimamente che riguarda l'azione delle atmosfere: lo che andiamo a vedere nella Parte seconda.
PARTE SECONDA.
In qual maniera un conduttore accostandosi a un altro sotto certe condizioni acquisti una straordinaria capacità di ricevere e contenere l'elettricità.
XXX. Le sperienze riportate nella prima parte, di questa Memoria ci hanno abbastanza mostrato come una lamina metallica, o qualsivoglia piano conduttore, cui soglio appellare scudo, applicato ad un altro piano, il quale opponga, o per la qualità sua di cattivo conduttore, o per l'interposizione di un sottile strato coibente, una certa non grande resistenza alla trasfusione dell'elettricità, come dissi, tale scudo in siffatta posizione atto sia a tirare sopra di se, e raccorre nel suo seno maggiore copia di elettricità, che se si trovasse in qualsivoglia modo perfettamente isolato. Abbiam veduto come facendolo toccare all'uncino di una boccia di Leyden, al conduttore di una macchina elettrica, o a quello dell'elettricità atmosferica, infine a qualunque potenza o sorgente elettrica, anche quando l'elettricità è debolissima, e affatto impercettibile, pur gli se ne comunica tanto da poter manifestarsi quindi con segni molto vivaci, tosto che si leva esso scudo in alto. Or quì intraprendiamo di spiegare un tal fenomeno: e la spiegazione medesima servirà più ch'altra cosa a facilitare la pratica delle sperienze di questo genere.
XXXI. Adunque il tutto si riduce a questo: che la lamina, o scudo ha molto, e molto maggiore capacità nel 1.º caso, quando cioè posa sul piano avente le condizioni indicate (prec. e 11, 12, 22), che nel 2.º, in cui tiensi ex. gr. in alto sospeso per i suoi cordoncini di seta, o per un manico isolante, oppur che posa sopra un grosso strato coibente, o sopra un piatto isolato.
Per dilucidare questo punto essenziale, prendiam le cose da più lontano.
XXXII. Non vi vuol molto a comprendere, che ivi è maggiore capacità, dove una data quantità di elettricità sorge a minor intensità, o che è lo stesso, quanto maggior dose di elettricità è richiesta a portare l'azione a un dato grado d'intensità; e viceversa: a dir breve, la capacità, e l'azione, o tensione elettrica sono in ragione inversa.
Farò quì osservare sul principio ch'io dinoto col termine di tensione (che volentieri sostituisco a quello d'intensità) lo sforzo che fa ciascun punto del corpo elettrizzato per dissiparsi della sua elettricità, e communicarla ad altri corpi: al quale sforzo corrispondono generalmente in energia i segni di attrazione, ripulsione ec., e particolarmente il grado a cui vien teso l'elettrometro.
XXXIII. Ciò che abbiam detto comprendersi facilmente che la tensione debb'essere in ragione inversa delle capacità, ci viene poi mostrato nella maniera più chiara dall'esperienza. Siano due verghe metalliche, di egual diametro, una lunga 1 piede, e l'altra 5. S'infonda alla prima tanto di elettricità, che giunga a vibrare un elettrometro annesso a 60 gradi: se in questo stato si farà toccare quella all'altra verga, l'elettricità compartendosi equabilmente ad ambedue, diminuirà di tensione tanto appunto, quanto la capacità si trova ora accresciuta, cioè 6 volte: lo chè ci farà vedere l'elettrometro, discendendo dai 60 ai 10 gradi[55]. Così se l'istessa quantità di elettricità venisse a diffondersi in un conduttore 60 volte più capace, non rimarrebbe che 1⁄60 della primiera tensione, cioè un grado solo; come viceversa la tensione di 1 sol grado di cotesto gran conduttore, o d'altro qualunque, salirebbe a 60 gr., ove la di lui elettricità venisse a raccorsi, e condensarsi in una capacità 60 volte minore.
XXXIV. Or non solo conduttori di mole, e massa diversi hanno diversa capacità; ma anche l'istesso conduttore può averne una maggiore, o minore, secondo varie circostanze; alcune delle quali non sono per anco state considerate, come si conviene. È stato osservato che l'istesso conduttore acquista, o perde in capacità, a misura che si aggrandisce, o si ristringe di superficie; secondo che una catena metallica ex. gr. si dispiega in lungo, o si ammucchia; secondo che vari cilindri contenuti un nell'altro, (come quelli d'un canocchiale) si traggono fuori, o si fanno rientrare ec. Quindi si è concluso generalmente che la capacità non è in ragion della massa, ma bene in ragion della superficie del conduttore, come Franklin ha dimostrato appunto coll'indicato sperimento della catena.
XXXV. Questa conclusione è giusta, ma non comprende ancor tutto; perocchè anche con superficie egualmente grandi si ha maggiore, o minore capacità, se siano i conduttori diversamente conformati. Essa si troverà maggiore di molto in quel conduttore che avrà più lunghezza comunque sia d'altrettanto men grosso, cosicchè la quantità della superficie rimanga eguale: come Watson, ed altri aveano già osservato, e come io mi lusingo d'aver posto in miglior lume nella mia memoria sulla capacità de' conduttori semplici, nella quale dimostro il grande vantaggio di un conduttore costrutto di molte verghe di legno coperte di foglia metallica, e collocate in lungo punta a punta sopra gli ordinarj conduttori assai più grossi, e meno lunghi. Se l'istesso conduttore colla grossezza, e lunghezza medesima non sia diritto, ma assai curvo, e molto più se essendo ex. gr. un fil di ferro, abbia molti torcimenti, o si ripieghi indietro, avrà minore capacità; così pure l'avranno minore le indicate verghette, se invece d'esser collocate punta a punta in linea retta, lo siano ad angolo, e peggio se s'accostino parallele.
Le sperienze, ed osservazioni da me rapportate in quello scritto, ed infinite altre, massimamente quelle intorno al così detto pozzo elettrico, concorrono tutte a provare, che la capacità è in ragione non delle superficie qualunque esse sieno, ma delle superficie libere dall'azione delle atmosfere omologhe: nella quale rettificata proposizione converranno tutti quelli, che si faranno a considerare i principali fenomeni delle atmosfere elettriche.
XXXVI. Ma v'è di più ancora, e questo è propriamente che fa al nostro caso. L'istesso conduttore ritenendo la stessa superficie, e la forma sua non mutata acquista maggiore capacità allorachè in luogo di rimanere isolato solitariamente si affaccia a un'altro conduttore non isolato; e l'acquista tanto sempre maggiore, quanto vi si affaccia più davvicino, e quanto le superficie che si presentano un l'altro sono più larghe. Io chiamo quel conduttore isolato che ne ha un'altro di fronte (sia questo non isolato, come nel caso nostro, sia anche isolato, elettrizzato, o nò), lo chiamo conduttore conjugato; e già io aveva promesso nella mentovata dissertazione, trattato avendo della capacità de' conduttori semplici, o solitarj, di trattare in seguito di quella dei conduttori conjugati.
XXXVII. Tale circostanza, che accresce prodigiosamente la naturale capacità di un conduttore, quella è sopra tutto, a cui non trovo che si sia fatta ancor la debita attenzione; molto meno che alcuno ne abbia tratto quei vantaggi, che dall'applicazione facilmente ne derivano. Ma veniamo a quelle sperienze più semplici, che ci mettono sott'occhio questa accresciuta capacità.
Prendo un disco di metallo, (il solito scudo d'elettroforo per esempio), e tenendolo in alzo isolato lo elettrizzo a una data forza, quanto basta; supponiamo, a fare un'elettrometro annesso si tenda a 60 gradi; calando indi esso disco gradatamente verso una tavola od altro piano deferente, ecco che decade l'elettrometro dai 60 a 50, 40, 30 gr. Non crediate perciò che sia scemata a questo punto la quantità d'elettricità che il disco possiede, la quale anzi, purchè quello non sia giunto a tale vicinanza dell'altro piano deferente da dar luogo alla trasfusione collo scoccare di qualche scintilla, si sarà mantenuta nell'interezza sua, quanto almeno la lunghezza del tempo, lo stato dell'aria e dell'isolamento lo permettono. Onde dunque tale, e tanto abbassamento di tensione? Non altronde che dall'accresciuta capacità del disco, or non più solitario, ma conjugato. In prova di che se si sollevi di nuovo gradatamente, risalirà il suo elettrometro a 40, 50, e fin presso ai 60 gradi di prima (risalirebbe ai 60 giusto, se si potesse impedire affatto il dissipamento nell'aria, e lungo gl'isolatori non mai perfetti abbastanza); a misura cioè che allontanandosi dall'altro piano deferente ritorna il disco a quella più angusta capacità, che gli compete quand'è solitario.
XXXVIII. La ragione di un tale fenomeno si deduce facilmente dall'azione delle atmosfere elettriche. Quella del disco, che or suppongo elettrico per eccesso si fa sentire alla tavola, od altro qualsivoglia conduttore, a cui si affaccia in guisa che il fuoco di questo, giusta le note leggi, ritirandosi si dirada nelle parti che restano più vicine al disco sovrastante, e tanto più si dirada, quanto esso disco elettrico si va più accostando. Se l'elettricità di questo è per difetto, il fuoco della tavola, o piano inferiore qualunque sia, accorre e si addensa verso la superficie medesima, che guarda il disco, e che ne sente più davvicino l'azione. In somma le parti immerse nella sfera di attività del disco contraggono un'elettricità contraria, elettricità che può dirsi accidentale; e che portando in certo modo un compenso a quella reale del disco medesimo, ne diminuisce la tensione, come appunto ci dimostra l'abbassamento dell'elettrometro.
XXXIX. Due altre sperienze porranno in maggior lume questa azione reciproca delle atmosfere elettriche, mercè di cui ora s'infievoliscono, ora si rinforzano mutuamente le tensioni ossia azioni elettriche di due corpi pel solo avvicinarsi l'uno all'altro, ritenendo ciascuno nè più nè meno la sua dose di elettricità.
Cominciam da quelle che si rinforzano. Queste sono le atmosfere omologhe. Siano pertanto due piani conduttori, elettrizzati o per eccesso amendue, o amendue per difetto. Si affaccino questi, e si vadano gradatamente avvicinando: vedrassi che influiscono l'uno sull'altro in modo, che la tensione elettrica s'accresce in amendue a proporzione del più grande avvicinamento, e della quantità di superficie che si presentano: ciò, dico, vedrassi dal maggiore innalzamento de' respettivi elettrometri, e dalla scintilla, che esplorando l'uno o l'altro di quei piani scoccherà a maggiore distanza, che se ciascuno fosse rimasto con tutta la sua elettricità solitario. In quello stato adunque di avvicinamento egli è chiaro, che ciascuno de' due conduttori conjugati ha una minore capacità; giacchè a proporzione che sono già attuati a un più alto grado di elettricità, lor resta meno per giungere al sommo, o a parlar più giusto, maggiore è la resistenza che oppongono ad un ulteriore carica, conformemente a quanto osservato già abbiamo che la tensione esprime lo sforzo, onde un corpo tende a disfarsi dell'elettricità, e a comunicarla altrui. Così una boccia di Leyden carica a un grado un poco maggiore di quello dei dischi solitari, la quale per conseguenza darebbe loro, in tale stato, riceverà all'incontro da essi quando essendo conjugati vi prevale la tensione: ritornando questi solitari, cederanno un'altra volta alla boccia ec.
Or anche si comprende quello che abbiamo fatto più sopra osservare, onde sia cioè che un filo metallico ripiegato, e molte verghe poste allato, e vicine l'une all'altre, abbiano minore capacità che disposti quello, e queste in una linea retta; perchè con superficie eguali un Conduttore corto, e grosso abbia meno capacità d'un lungo, e sottile; perchè infine la capacità sia in ragione delle superficie libere o meno attuate dall'influsso delle atmosfere omologhe.
XL. Siano ora i medesimi dischi della sperienza precedente ambi elettrizzati, ma uno per eccesso l'altro per difetto; ben si vede che ne seguiranno effetti contrarj, cioè l'influenza vicendevole delle atmosfere, per cui l'uno è attuato dall'altro, produrrà un compenso od equilibrio accidentale, onde diminuirassi la tensione in amendue, cadrà l'elettrometro, ec. Allora io dico che trovasi accresciuta in ciascuno de' due dischi la capacità, inquantochè opporrà ciascuno minor resistenza ad un'ulteriore carica dell'elettricità che già possiede, e gliene rimanda di più a prendere per giugnere a un dato grado di tensione. Così una boccetta di Leyden carica dell'istessa specie d'elettricità d'uno di questi dischi, e all'istesso grado, ed anche al disotto, potrebbe tuttavia aggiugnere all'elettricità di quello, quando, trovandosi conjugato, la sua tensione è indebolita dall'atmosfera elettrica contraria del disco compagno; ma rimosso quello da questo, e divenuta in lui la tensione prevalente, darebbe egli della sua elettricità alla boccetta ec.
XLI. Non resta più ora che fare un'applicazione di quest'ultima esperienza a quelle riportate di sopra, in cui il disco elettrizzato si affaccia a un piano conduttore non isolato. S'egli è vero, come supposto abbiamo che questo nella parte più vicina a detto disco elettrico, per l'azione della di lui atmosfera, si compone ad un'elettricità contraria, vale a dire che il fuoco ivi si dirada qualor l'incombente elettricità sia in più, o vi si condensa qualor sia in meno, dovrà dunque nascere l'istesso equilibrio accidentale, l'istesso compenso, e alleviamento alla tensione elettrica del disco, lo stesso abbattimento dell'elettrometro, come appunto si osserva: quindi l'accresciuta capacità di esso disco; quindi la maggior dose di elettricità che potrà ricevere.
XLII. La cosa è già bastantemente chiara, ma si renderà ancora più manifesta, e toccherassi con mano, se si venga ad isolare il piano conduttore (supponiam che questo sia parimenti un disco metallico, che chiameremo disco inferiore) affacciato già al disco elettrico, e dopo si allontanino un dall'altro; giacchè allora compariranno realmente in esso piano, o disco inferiore i segni dell'elettricità contraria da esso lui acquistata allorchè non era isolato, e trovavasi immerso nell'atmosfera del disco superiore. Cotesto disco superiore poi, il quale intantochè si allontana, ricupera la tensione, che l'avvicinamento gli avea fatto perdere, la perderà di nuovo a misura che si accosterà un'altra volta al disco inferiore, e la farà perdere a lui medesimo, in virtù dell'azione reciproca delle contrarie elettricità a indicare le quali vicende è opportuno che trovisi un'elettrometro annesso a ciascuno de' dischi; poichè il linguaggio dell'elettrometro è il più significante di tutti, e ardisco dire ch'esso solo vi dà la spiegazione di tutti i fenomeni riportati in questo scritto, e d'infiniti altri analoghi.
XLIII. Che se il disco inferiore si trovi isolato al primo affacciarvi il disco superiore elettrizzato, e isolato pure rimanga tutto il tempo che questo vi sta sopra; in tal caso venendo attuato dalla di lui atmosfera, acquisterà quella che chiamo elettricità omologa accidentale, cioè una tensione od azione elettrica, con cui fa sforzo di conseguire l'elettricità contraria; il che non venendogli dato di effettuare, per l'isolamento in cui si trova, non potrà neppur compensare nel dovuto modo l'elettricità del disco incombente, nè quindi diminuire in lui la tensione notabilmente, dimodochè l'elettrometro di questo, appena farà cenno di abbassarsi (il quale picciolo abbassamento si deve a quel poco di fuoco, che per l'azione dell'atmosfera elettrica può muoversi nella spessezza del disco inferiore, o lungo i suoi sostegni isolanti non mai perfetti abbastanza), e per conseguenza non acquisterà il disco superiore maggiore capacità, onde poter prendere maggior dose di elettricità. Ma bene l'acquisterà, se un momento si venga a toccare il disco inferiore, onde distruggere in esso l'elettricità accidentale omologa, che vuol dire fargli prendere la reale contraria.
XLIV. Se il disco inferiore non che trovarsi isolato, sia egli medesimo isolante, succederà lo stesso, cioè non potrà diminuire la tensione elettrica, nè quindi aumentare la capacità del disco superiore accostatogli comunque. Non così però se cotal disco isolante sarà semplicemente un sottile strato che copra un conduttore comunicante col suolo; mercecchè questo piano conduttore che trovasi poco sotto, e in cui può moversi liberamente il fuoco, farà esso il giuoco di compensare l'elettricità del disco superiore, e lo strato isolante interposto diminuirà soltanto l'azion mutua delle atmosfere elettriche, in ragione della maggior distanza che pone tra l'uno, e l'altro conduttore.
XLV. La tensione ossia azione elettrica del disco, la quale, come abbiam veduto va diminuendosi a misura ch'egli si affaccia più davvicino ad un piano deferente non isolato è portata a un tale decadimento quando si arriva quasi al contatto, il compenso od equilibrio accidentale essendo allora quasi perfetto, che dove l'elettrometro era teso a 60, 80, 100 gradi, si vedrà or disceso a un grado solo, ed anche meno. Quindi se il piano o disco inferiore opponga solo una piccola resistenza al trapasso dell'elettricità, o per l'interposizione d'un sottile strato coibente, o per la natura sua propria d'imperfetto conduttore, qual è il marmo asciutto, il legno secco ec. tale picciola resistenza congiunta a quella della distanza comunque piccolissima non potrà essere superata da tale debolissima tensione del disco elettrico; il quale perciò non iscaglierà scintilla al piano (salvo che forse dagli orli non ben ritondati, e nel caso che possieda una gran copia di elettricità); anzi conserverà tutta, o quasi tutta la sua elettricità, dimodochè rialzandolo, il suo elettrometro ascenderà quasi al grado di prima. Più: potrà il disco senza gran detrimento della sua elettricità giugnere fino al contatto del piano imperfetto conduttore, e restarvi qualche tempo applicato: nel quale contatto la tensione elettrica trovandosi pressochè ridotta a nulla non ha forza di passare dal disco al piano che combacia se non lentissimamente.
XLVI. Non andrà però così la bisogna, se ripetendo l'esperienza s'inclini il disco, e si porti a toccare il medesimo piano in costa: allora sussistendo in quello maggior tensione di elettricità (come ci mostrerà il fedele elettrometro), giacchè non vien bilanciata che corrispondentemente ai punti di superficie dell'uno che guardano davvicino la superficie dell'altro, cotal azione elettrica meno indebolita vincerà la picciola resistenza del marmo, o di qualsivoglia altro imperfetto conduttore, e fino di un sottile strato coibente che trovisi interposto, cosicchè l'elettricità trasfonderassi realmente, e s'affiggerà a cotesto strato coibente che copre il conduttore, o passerà entro a questo, se ne è nudo, fino a perdersi nel suolo[56], e ciò in brevissimo tempo: laddove vedemmo, che non ne passa nulla o quasi nulla in tempo assai più lungo, quando, il contatto col medesimo piano è il più ampio possibile. Il che ha l'aria di paradosso; ma pur si spiega così ben coi principj delle atmosfere elettriche.
XLVII. Quello che sembra anche più paradosso, o almeno che sorprende di più, si è che neppure il contatto di un dito, o di un pezzo di metallo comunicanti col suolo, replicato più volte, e continuato per alcuni secondi, valga a spogliare intieramente dell'elettricità il disco posato sull'amico piano; ma ve ne lasci sovente tanto da poter dare ancora una scintilla quando in seguito si leva esso disco in alto. Invero tal fenomeno sarebbe inesplicabile anche nei nostri principj, se il dito, o il metallo fossero perfetti conduttori, a segno di non opporre la minima resistenza al passaggio del fluido elettrico, come si crede comunemente; ma la cosa non è così; e ce lo dimostrano queste stesse sperienze. I metalli dunque non sono che conduttori meno imperfetti degl'altri corpi. Ma, dirassi, noi vediamo che si trasfonde da un capo all'altro di un metallo, e da un metallo all'altro l'elettricità in un'istante. Sia pure così di quell'elettricità che dispiega una forza sensibile a segno di tendere un'elettrometro, o di attrarre un filo leggierissimo. Ma convien riflettere che al disotto di questo vi hanno da essere ancora altri gradi di elettricità impercettibili, i quali, dico, non son valevoli a superare sì tosto quella qualunque piccola resistenza che pure oppor denno i migliori Conduttori. Quando dunque un metallo tocca il disco elettrizzato che riposa sul suo piano, lo spoglia immantinente dell'elettricità fino al segno che la tensione diviene affatto insensibile, non però nulla, essendo ridotta supponiamo a 1⁄50 di grado. Ma se sollevando il disco in alto la sua capacità si ristringa a segno che dispieghi una tensione elettrica cento e più volte maggiore, questa salirà dunque a due gradi, ed oltre; con che sarà divenuta sensibile, finanche al punto di dare una scintilla.
XLVIII. Fin quì considerato abbiamo come l'azione delle atmosfere elettriche debba modificare l'elettricità del disco nelle sue varie situazioni, allorchè gli è stata infusa prima di accostarlo al piano deferente. Ora vediamo che avvenir debba allorchè gli s'infonde stando già egli vicino, o meglio applicato al detto piano. Quando ho detto dal bel principio che in tale stato egli ha molto maggiore capacità, e son venuto provandolo fin quì, ho detto, e provato tutto: le applicazioni sono facili a farsi. Gioverà non pertanto esemplificare con un'esperienza. Mi si dia una boccia di Leyden, o un ampio conduttore elettrizzati a un sol grado di tensione, od anche meno. Se io farò toccare l'una, o l'altro al mio disco posato, è chiaro che gli comunicheranno della loro elettricità a misura della sua capacità, tanto cioè quant'egli può riceverne per comporsi con essi ad una tensione ossia forza elettrica eguale, supponiamo di 1⁄2 grado. Ma la sua capacità or ch'il disco è non solamente conjugato ma combaciante il conduttore compagno, è cento, e più volte maggiore di quando si trova isolato solitariamente, ossia vi vuole per produrvi la data tensione cento volte maggior dose di elettricità, quindi appunto ne avrà preso cento volte più, che non avrebbe potuto prenderne stando isolato in aria. Quando dunque si leverà in alto a misura che allontanandosi dal caro piano si ridurrà alla naturale sua angusta capacità, la tensione elettrica dispiegherassi maggiore, e maggiore sempre fino al termine di 50 gradi (nel supposto caso che la tensione fosse di 1⁄2 grado stando il disco posato e la sua capacità in tale stato cento volte maggiore), quando cioè la sua atmosfera non facendosi più sentire al detto piano sarà cessata ogni maniera di compenso, e tolto quell'equilibrio accidentale, che teneva la tensione così bassa. È inutile il dire, che calando di nuovo il disco verso il piano, si abbatterà di nuovo l'elettrometro, a misura che l'equilibrio accidentale si andrà ristabilendo; giacchè questo è il primo fenomeno che contemplato abbiamo, e che ne ha condotti alla spiegazione di tutto il resto.
XLIX. Soggiugnerò questo per ultimo schiarimento. Succede al disco che passa dallo stato d'isolamento solitario a quello di affacciarsi finanche a combaciare un piano convenientemente preparato, o da questo all'altro stato, lo stesso che succede ad un conduttore compreso sotto angusta superficie, che si dispieghi in una assai più ampia, e vice versa (richiamiamo l'esempio della catena ammucchiata, e poi distesa, o dei cilindri ch'entrano un nell'altro). Elettrizzato a un alto grado il conduttore quand'è avvolto e impicciolito, se dopo viene a distendersi od allungarsi, decade in lui la tensione a misura che l'elettricità, compartendosi a una più grande capacità, vien diradata. All'incontro elettrizzato debolmente quando è disteso e gode della sua maggiore capacità, se dopo si avvolge, e rappicciolisce, va egli acquistando vie maggior tensione a misura che l'elettricità si raccoglie, e viene condensata in una capacità minore. Così appunto il nostro disco se venga elettrizzato quand'è solitario a una forte tensione, questa anderà scemando a misura ch'egli si affaccia ad un altro piano non isolato; all'incontro elettrizzato debolissimamente quando è prossimo a questo piano, o lo combacia, vedrassi crescere in lui insignemente la tensione a misura che si allontana da quel piano. Si può dunque dire che l'elettricità viene quì pure in certo modo condensata, non altrimenti che nell'addotto esempio del conduttore che s'impicciolisce: e quindi il nome di condensatore che ho dato al mio apparecchio. Certo se non può dirsi nel nostro caso condensata l'elettricità in minore spazio, giacchè e massa e volume rimangono i medesimi nel disco che adoperiamo, ella è però confinata in tal corpo di cui la capacità di grandissima che era è divenuta come che sia picciolissima.
L. Ora se una debole insensibile forza elettrica di una boccetta di Leyden o di un conduttore appena un poco carichi, applicata al disco giacente può accumularvi tanto di elettricità, onde poi levato in alto dispieghi una forte tensione, vibri vivace scintilla ec. che farà una carica forte della boccia, o del conduttore applicatavi egualmente? Non farà gran cosa di più, per la ragione che tutta quell'elettricità ch'è superiore in forza alla piccola resistenza che oppone la superficie del piano, fia persa, trapassando in esso. Ad ogni modo se questo piano essendo convenientemente preparato, tale resistenza sia discreta, il disco non se ne staccherà senza vibrare d'attorno dagli orli, comunque ritondati, fiocchi di luce per la strabocchevole copia di elettricità, di cui si troverà carico: e a far tanto non sarà neppur necessario che la boccetta che s'impiega abbia assai forte carica, bastando una mediocre, e meno che mediocre, tale che appena giunga a dar scintilla.
LI. Da tutto il fin quì detto s'intende facilmente, che se il disco posato può prendere buona dose di elettricità da una boccia di Leyden[57], o da un'ampio conduttore, comechè debolissimamente animati, non lo può in alcun modo da un conduttore poco capace (e come darebbe questi ciò che non ha?) a meno che non si continui d'altra parte ad infondere a lui medesimo quella qualunque debole elettricità, a meno che la sorgente non continui per qualche tempo: il che ha luogo per esempio nel conduttore atmosferico che bee l'elettricità insensibile dell'aria, e in quello malissimo isolato d'una macchina ordinaria, il di cui giuoco vi mantiene una sì debole tensione di elettricità, che in niun modo appaja. In ambi questi casi abbiamo osservato infatti che vi vuol del tempo prima che il disco possa raccorre una dose sufficiente di elettricità.
LII. Come un ampio conduttore trasmette la massima parte della sua elettricità al nostro disco, il quale quantunque assai più picciolo, gode però in grazia della sua vantaggiosa posizione, in grazia di quell'equilibrio accidentale a cui si compone col piano, d'una capacità molto più grande di quella che gli compete in istato solitario; e come levando in seguito esso disco in alto, con che tolto ogni equilibrio o compenso, vien ristretto alla naturale sua angusta capacità, quella stessa dose di elettricità presa al gran conduttore e che appunto per esser egli sì grande vi producea sì debole tensione, or ne produce una tanto più grande in cotesto disco; nell'istessa maniera, e per l'egual ragione l'elettricità aumenterà una seconda volta di tensione facendola passare dal disco già sollevato ad un altro giacente molto più piccolo, da innalzarsi quindi similmente.
Il Sig. Cavallo, a cui dietro le altre mie sperienze, suggerì quest'artificio, ha fatto tal picciolo disco d'una laminetta non più grande d'uno scellino. E certo questo secondo condensatore dell'elettricità è utile in molti casi in cui l'elettricità non è sensibile ancora o dubbia col primo: come ce ne hanno assicurato varie prove che facemmo insieme. Talora l'ordinario disco toccato dal corpo, di cui si dubitava se avesse o no un principio di elettricità, non movea ancora l'elettrometro sensibilissimo dell'istesso Sig. Cavallo; ma toccato con quel disco l'altro picciolino, questo facea divergere sensibilmente le pallottoline dell'elettrometro. Eppure qualche volta anche con questo non si otteneva nulla, o un'ombra solamente di elettricità. Or se noi supponiamo la tensione elettrica accresciuta a 1000 volte per l'intervento dei due condensatori, il che non è troppo, quanto mai debole esser dovea originariamente nel corpo esaminato? Quanto debole p. e. quella che si eccita in un metallo strofinandolo colla mano nuda, giacchè communicata al primo grande, e da questo al secondo picciolo disco, e finalmente all'elettrometro, le palle appena fan cenno di scostarsi? Ma basta che facciano tanto per esser noi convinti, che l'elettricità non è nulla, e che il metallo l'ha originariamente contratta per lo stropicciamento della mano. Quanto mai eravam lontani da una simile scoperta pochi anni addietro prima del nostro Condensatore, e dell'elettrometro così sensibile del Sig. Cavallo! Quanti gradi di elettricità noi scopriamo adesso al disotto del più picciolo d'allora?