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?
APPENDICE.