Codice strumento: 21
PILA A COLONNA DI VOLTA
Tipo di scheda
Livello di ricerca
Codice regione
STS
Catalogazione
20
Ente schedatore
A.R.P.S.- O.N.L.U.S. Associazione per il recupero del patrimonio Scientifico
Localizzazione geografico amministrativa
Stato
Provincia
Comune
Italia
CA
Cagliari
Collocazione specifica
LICEO GINNASIO STATALE “G.M.DETTORI”
Riferimento pianta istituto: piano secondo corridoio centrale vetrina A
Condizione Giuridica
Proprietà Liceo Ginnasio Statale “G.M.Dettori”
Dati di inventariazione
Sullo strumento non è presente il numero d’inventario
Registro inventario Gabinetto di Fisica con elenco materiale esistente sino al 20 ottobre 1934,
aggiornato al 15 febbraio 1935, comprensivo delle variazioni sino al I semestre 1940: n°inventario
vecchio 229, nuovo 2697 “Pila di Volta con 50 dischi” quantità uno £ 20.00
Registro cronologico delle operazioni inventariali aggiornato al 1 marzo 1936: n°inventario 2697
“Pila di Volta con 50 dischi” quantità uno, £ 20.00
Registro inventario aggiornato al 31 dicembre 1960 n°inventario 8071” Pila di Volta a colonna”
quantità 1 £ 2000
Registro inventario aggiornato al 27marzo 1980 n°d’ordine 427, n°inventario 8071” Pila di Volta a
colonna” quantità 1 £ 30 condizione buona
Responsabilità: ideata da Alessandro Volta
Costruttore: non firmato
Categoria: Elettricità e magnetismo
Campo di applicazione: generatore di corrente elettrica
Data di costruzione: ultimo quarto XIX secolo
Materia e tecnica: legno, ottone, rame, zinco, ferro
Misure: altezza telaio di legno 348 mm, altezza massima 454 mm,
diametro base 96 mm
Stato di conservazione: buono
Indicazioni specifiche: la parte superiore del telaio di legno presenta una
spaccatura. Alcuni dischi rame-zinco sono staccati, mancano alcuni panni.
Descrizione ed uso:
La pila consiste in una serie di coppie di dischi di
rame e zinco, saldati fra di loro, sovrapposte e
separate, l’una dall’altra, da dei dischi di panno nero
imbevuti di sostanza acidulata. La coppia rame-zinco
- sostanza acidulata, è definita coppia elettromotrice
galvanica; dove per coppia elettromotrice s’intende la
riunione di corpi diversi in contatto, che genera una
corrente elettrica mediante una differenza di stato elettrico continua nei medesimi; galvanica per
distinguerla da altre coppie elettromotrici, in cui la differenza di stato elettrico è prodotta senza
l’intervento di liquidi, ma mediante il calore, le coppie termoelettriche.
Le coppie di dischi, per essere isolate da terra, sono collocate dentro un’intelaiatura di legno con
base circolare, su cui sono avvitate quattro colonne di legno, che rappresentano gli appoggi dei
dischi, i quali sono tenuti insieme da una vite d’ottone con pomello, che passa attraverso il telaio
superiore di legno. Per avere un maggiore isolamento si verniciava il legno con gomma lacca.
A causa della sua forma, fu chiamata Pila a colonna. Nell’esemplare qui
descritto le coppie rame-zinco sono 26 e sono separate da 24 dischi di
panno nero, ne manca uno. Queste 26 coppie che sopra e sotto terminano
con un disco di rame, con foro laterale, per il passaggio dell’elettrodo, a sua
volta poggiano su due dischi di legno, al di sotto dei quali, vi sono 22 coppie
di dischi rame-zinco, privi dei dischi di panno nero.
Per impedire l’ossidazione e stabilire meglio i contatti si saldano assieme il
rame e lo zinco, in modo da formare delle coppie separate da dischi di
panno. I dischi alle estremità - zinco superiormente e rame inferiormentesono inutili, infatti, prendono per contatto, parte dell’elettricità dal disco a cui
sono saldati e non hanno sensibile azione sulla FEM, la quale è generata
soprattutto dal contatto tra liquido e metallo. Se si sopprimono, sostituendo
ad essi come nell’esemplare qui descritto, dei dischi semplici, rame sopra e
zinco sotto, si ottiene la pila costruita nel modo più giusto, con il disco di
rame superiore che rappresenta il polo positivo, e il disco di zinco inferiore il
polo negativo. Il segno dei poli non dipende dal metallo con cui termina la
pila, ma dall’ordine con il quale si susseguono i metalli ed il liquido.
Solitamente i poli erano uno di rame e uno di zinco, ma potevano essere
costituiti anche da un metallo solo, come in questo caso, che fungeva meglio come conduttore.
La pila costruita da Volta aveva il polo positivo all’ultimo disco di zinco, e il polo negativo all’ultimo
disco di rame, perché egli attribuiva lo sviluppo dell’elettricità al contatto dei due metalli diversi
rame e zinco, anziché al contatto degli stessi con l’acqua acidula. Perciò ciascuna coppia
elettromotrice, secondo Volta, era costituita da due dischi, rame e zinco a contatto fra loro, e per
assicurare meglio questo contatto li saldava assieme. All’acqua acidulata attribuiva il compito di
trasmettere l’elettricità da una coppia alla successiva, evitando il contatto di ciascun disco di zinco
con il rame da entrambe le facce, che secondo Volta, avrebbe distrutto l’effetto del contatto
precedente.
In realtà, senza l’acqua acidulata e la trasformazione chimica che ne deriva, il solo contatto tra i
due metalli genera un’elettricità statica nei medesimi, ma non una corrente, che ha bisogno che lo
stato elettrico sia continuamente rinnovato nei corpi a contatto.
La distribuzione dell’elettricità nella pila di Volta è diversa a seconda che sia in comunicazione con
il suolo attraverso il rame o lo zinco, oppure sia isolata.
1) Se comunica con il suolo attraverso lo zinco, questo acquista lo stato elettrico 0, e il resto della
pila ha elettricità positiva crescente con il numero delle coppie;
2) Se comunica con il suolo attraverso il rame, questo acquista lo stato elettrico 0 e il resto della
pila ha elettricità negativa crescente con il numero delle coppie;
3) Se la pila è isolata, che il caso più comune, allora ha lo stato neutro al centro, e a partire dal
centro verso l’estremità rame, l’elettricità è positiva, con tensione crescente da una coppia alla
successiva, invece dal centro verso l’estremità zinco, l’elettricità è negativa crescente da una
coppia alla successiva.
In tutti e tre i casi, la differenza elettrica fra i due poli è costante per un numero costante di coppie.
La tensione elettrica, che è la tendenza dell’elettricità accumulata all’estremità di svilupparsi e
vincere gli ostacoli che si oppongono alla sua diffusione, cresce con l’aumentare delle coppie di
dischi, mentre la quantità di elettricità sviluppata cresce con l’aumentare delle dimensioni dei
dischi, e della conducibilità del liquido interposto, la tensione è indipendente dalla natura del
liquido.
Finché i poli non sono uniti tra loro, non si nota nessun fenomeno, ma chiudendo
il circuito, collegando i poli con due elettrodi o reofori, cioè con due fili metallici
fissati ai poli della pila, si ha un passaggio di corrente continua, con un massimo
di elettricità positiva sul disco superiore, e negativa sul disco inferiore.
La pila di Volta con questa disposizione a colonna aveva un inconveniente che
Volta notò; il liquido dei dischi di panno, schiacciati dalle coppie metalliche,
colava all’esterno e creava dei conduttori tra le varie coppie, diminuendo l’effetto
della pila, per cui cambiò la disposizione e ideò la pila a corona di tazze.
Iscrizioni: assenti
Stemmi, emblemi, marchi: assenti
Fonti e documenti di riferimento
Riferimenti fotografici
Percorso immagine
Numero d’ordine
Immagini digitali
Annotazioni:
Questo modello di Pila fu ideato da Alessandro Volta (1745-1827) nel 1800, che ha dato vita ad un
nuovo settore della fisica l’elettricità dinamica.
Alla fine del 700, nel mondo scientifico si accese una violenta polemica sulla natura dell’elettricità,
in seguito agli esperimenti di Galvani sulle zampe di rana.Il Galvani aveva notato che ogni volta
che con un arco metallico si mettevano in comunicazione muscoli e nervi di una rana scuoiata e
uccisa di recente, si ottenevano delle contrazioni. Galvani credette di aver scoperto l’elettricità
animale. Nel 1791, Alessandro Volta, professore all’Università di Pavia, non credette all’ipotesi di
Galvani, ed eseguì degli esperimenti ed osservò che le zampe di rana si contraevano solo se
venivano poste in contatto con due metalli diversi, per Volta l’origine della scarica elettrica era nella
diversità dei metalli.
Iniziò la polemica e il mondo scientifico si divise tra Galvaniani e Voltiani. Nel 1799, Volta per
dimostrare la sua teoria costruì una pila con
dischi di rame e di zinco separati da
cuscinetti umidi, toccò le due estremità della
pila e avvertì la scossa elettrica. Il Volta, il
20 marzo 1800 scrisse a Joseph Banks
(1743-1820) presidente della Royal Society
di Londra, una lettera in cui annunciava la
sua scoperta, e parlava di organo elettrico
artificiale, in seguito lo definì apparato
elettromotore, ma si deve ai francesi il conio
del termine piliere, da cui in seguito derivò
pila voltaica. Il Volta con la sua scoperta
raggiunse il culmine della celebrità, tanto
che Napoleone Bonaparte lo invitò a Parigi
per farsi spiegare il funzionamento della
pila. L’incontro avvenne il 7 novembre 1801.
Bibliografia:
Biblioteca Liceo G.M.Dettori
G.Miller “Trattato Elementare di Fisica-Chimica” Tipografia Fratelli Bertola - Piacenza 1869,
pag.487, fig.210
F.Marco “ElementI dI Fisica per Licei, Istituti Tecnici,Scuole Tecniche e Magistrali” Volume II –
Magnetismo ed Elettricità, Ditta G.B.Paravia e Comp. Torino-Roma-Milano-Firenze 1883, pag.134,
fig.69
F. Reuleaux “Le Grandi Scoperte e Le Loro Applicazioni – Le Forze della natura e Modo di
Utilizzarle” Volume I, Unione Tipografico - Editrice – TORINO 1886, pag.521, fig.452
E.Villari ”Lezioni di Fisica Sperimentale” parte seconda:magnetismo ed elettricità, Società
Cooperativa Tipografica Napoli, 1902, pag.1-7,figg.1
Biblioteca privata
G.Basso “Sunti dI Fisica Sperimentale” raccolti da Dondona Leopoldo alle lezioni fatte nella
R.Università di Torino dal chiarissimo professore G.Basso, pag. 499, Tav. XVI, fig. 331
A.Ganot ”Trattato Elementare di Fisica e Meteorologia” Edizione in Italiano, pag. 563, figg.619-621
Compilatore della scheda
Ruolo
Lingua
Data di compilazione
Marrocu Graziella
Estensore
Italiano
2002
