18 febbraio 2015

“Accidenti, è finita la pila!”

Il 18 febbraio di 270 anni fa nasceva Alessandro Volta, l'inventore della pila.

“Accidenti, è finita la pila!”. Ciascuno di noi si è trovato più di una volta di fronte alla necessità di sostituire in un apparecchio elettrico questo o questi piccolissimi componenti, ma che rappresentano però l’intero motore della macchina. In effetti della presenza delle pile ci si ricorda solo quando esse devono essere cambiate perchè scariche, tanto sono radicate e quindi diventate oggetti comunissimi del nostro quotidiano: la pila è proprio come la corrente elettrica: ci si ricorda che c’è quando cessa di esserci!

Il 18 febbraio di 270 anni fa, nasceva Alessandro Volta, l’inventore della pila. La sua intuizione è geniale e si basa sul presupposto che aumentando i contatti metallici cresce in maniera proporzionale il fenomeno elettrico. Da questo si sprigiona un potenziale elettrico di grande intensità.
Il prototipo della prima pila è formato da elementi simili tra loro (i cosiddetti elementi voltaici) sovrapposti fino a formare una colonna. Ciascun elemento voltaico è costituito da un disco di rame e da uno di zinco, uniti da uno strato di cartone o feltro, imbevuto di acido solforico. In sostituzione del rame si può utilizzare anche l’argento, mentre lo zinco può essere sostituito dallo stagno.
La pila funziona con il collegamento degli estremi tramite un conduttore elettrico che riesce a creare un circuito nel quale scorre corrente continua. Per mantenere il flusso di corrente continua è necessario mantenere una differenza tra i due poli opposti, e proprio a questo serve la pila, che è il primo generatore di elettricità inventato nella storia.
Gli esperimenti successivi, che durano ancora oggi, si concentrano sulle soluzioni per aumentarne durata ed efficienza.

Volete provare ad eseguire uno di questi 3 esperimenti…per capire se Volta aveva proprio ragione?!

Esperimento 1
Su una tavoletta di legno 30 cm x 50 cm sono fissate due lastre rettangolari , una di rame e l’altra di zinco con le dimensioni 10 cm x 15 cm.
Le due lastre metalliche sono collegate ad un multimetro digitale e il display segna zero tensione o zero corrente in relazione alla grandezza che si vuole misurare perché il circuito è aperto. Si chiude il circuito collegando le due lastre con le mani, le cifre del display indicano valori diversi da zero perché il corpo umano sostituisce il conduttore di seconda classe (soluzione acidulata) utilizzata da Volta.

Esperimento 2
Le due estremità di due conduttori filiformi di metalli diversi sono rispettivamente una libera e l’altra collegata ad una boccola di un multimetro digitale. Il circuito è aperto ed il display segna zero come nell’esperimento 1. Infilzando le due estremità libere in un arancio (limone, patata,..) si chiude il circuito e il display indica valori diversi da zero. L’arancio funge da conduttore di seconda classe.
Si può ripetere l’esperimento sia con metalli diversi, mantenendo fisso uno dei due, che con frutti diversi: si costruisce una “scala” che dia indicazioni circa la coppia migliore di metalli adatta alla realizzazione di una pila.

Esperimento 3
Una moneta di rame, una da 10 centesimi ed un pezzettino di carta imbevuto di succo di limone o soluzione salina costituiscono una pila; infatti, collegando le due monete ad un multimetro digitale le cifre del display non indicano zero.