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.