L’elettrometria e l’elettrologia

Attraverso l’elettrometria Volta rende misurabile l’elettricità. Migliorando strumenti e definendo relazioni tra carica, capacità e tensione, fonda la metrologia elettrica moderna e anticipa leggi fondamentali dell’attrazione elettrica.

Una scienza trascurata

A partire dagli anni Ottanta del Settecento Volta si dedica in modo sistematico all’elettrometria, una parte della scienza fino ad allora poco sviluppata. L’interesse nasce anche dagli studi sulla meteorologia elettrica e dall’esigenza di rendere osservabili e confrontabili i fenomeni elettrici più deboli.

Elettroforo condensatore (Tempio Voltiano, Como)
Elettroforo condensatore – Tempio Voltiano, Como

Rendere visibile l’elettricità

Volta inizia modificando gli elettroscopi in uso, aumentandone la sensibilità. Il passo decisivo è l’introduzione del condensatore, che associato agli elettrometri consente di amplificare le cariche elettriche e di migliorare drasticamente la precisione delle misure.

Fuochi, aria ed elettricità

Nel 1782 Volta, insieme a Lavoisier e Laplace, studia l’elettrizzazione dell’aria e le cause di fenomeni naturali come i fuochi dei terreni e delle fontane ardenti. Queste ricerche confluiscono in memorie e scritti che testimoniano l’ampiezza dei suoi interessi scientifici, a cavallo tra fisica, chimica e fenomeni naturali.

Autografo di Volta: introduzione al poemetto del 1764 sulla polvere pirica, l’oro tonante e i fuochi fatui (Cart. Volt. B. I., Istituto Lombardo)
Autografo di Volta sui fuochi fatui e la polvere pirica (Istituto Lombardo)

Carica, capacità e tensione

Sulla scorta delle ricerche di Cavendish, Volta chiarisce il legame tra carica, capacità e tensione, espresso nella relazione Q = C · V. Nel 1782, con lo scritto Del modo di rendere sensibile la più debole elettricità, pone le basi della metrologia elettrica teorica e sperimentale.

Diversi esemplari di Elettrofori ed Elettrometri condensatori ed Eudiometro (Fotografia, 1899)
Diversi esemplari di Elettrofori ed Elettrometri condensatori ed Eudiometro (Fotografia, 1899)

Verso una misura universale

Un obiettivo centrale dell’elettrometria voltiana è la definizione di un’unità di misura della tensione. Volta propone di valutarla attraverso la forza repulsiva tra due piattelli carichi posti a distanza prefissata, rendendo finalmente confrontabili misure diverse.

Le leggi dell’attrazione elettrica

Le esperienze di taratura della bilancia elettrometrica portano Volta a formulare leggi fondamentali sull’attrazione elettrica: la forza è proporzionale al quadrato della tensione e inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Risultati che anticipano formulazioni successive e consolidano il metodo sperimentale moderno.

Elettrometri, spinterometro e bilancia elettrostatica – Fotografia, 1899
Diversi Elettrometri, Spinterometro e Bilancia elettrostatica (Fotografia, 1899)