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.