Effetto Volta e Pila di Volta e altre pile - Cenni di teoria Tutto comincia con Galvani che crede di aver trovato l’elettricità animale. Volta ribatte con tre semplici, eleganti esperimenti con diversi conduttori

Toccare il piatto dell’elettroscopio col rame o col ferro non è la stessa cosa, anche se due sfere uguali di rame o ferro hanno la stessa capacità (che dipende invece dal mezzo in cui si trovano). Si noti lo strumento inventato da Volta per evidenziare piccoli potenziali: è chiamato elettroscopio condensatore. Caricato il piatto in basso (che sostituisce il pomo) quello sopra si carica per induzione. Se poi viene allontanato C diminuisce ma, essendo Q = CV = costante, V aumenta tanto da poter vedere le foglie divaricare.

Qui per la 1°volta entrano in gioco i liquidi, che Volta chiama conduttori di 2° specie (i metallo sono di 1°). E’ proprio grazie ad essi che Volta propone al mondo per la 1°… volta la corrente elettrica nell’anno 1801. Tra due metalli diversi si crea solo una differenza di potenziale in quanto la corrente richiede energia che si libera soltanto con le reazioni chimiche liquido – metallo.

Ecco perché si chiama pila! Volta le faceva molto alte per avere alte d. d. p. In esse ci sono infatti tante elementi di pila messi IN SERIE (come elefanti in fila dove la proboscide [+] di chi sta dietro si attacca alla coda [-] di chi è davanti). Cosi facendo le d. d. p. si sommano. Collegando poi due pile uguali “+ con +, – con –” la tensione (i Volt) non cambia mentre raddoppia la corrente (gli Ampere). Questo nuovo tipo di collegamento è detto IN PARALLELO.

Così giustifichiamo l’Effetto Volta: il rame ruba elettroni allo zinco (ma il furto è un …lavoro di estrazione!) Tra due metallo gli elettroni di conduzione (uno per atomo, in genere) gli elettroni possono passare mentre non riescono invece ad abbandonare i due metalli. Gli elettroni esterni (trattenuti dai nuclei che stanno sotto) formano infatti una barriera. Per vincerla ci vogliono altre armi. Ecco ora le spiegazioni per chi vuol saperne di più.

Ma, nella sostanza, come si passa dall’Effetto Volta alla Pila ? Ecco qualche spiegazione introduttiva in proposito

Naturalmente la pila di Volta è oggi un pezzo da museo (e per ottenerla basta ad es. infilzare una patata con un chiodo e un pezzo di filo di rame) La pila Leclanché (oggi largamente superata da tante altre, ad es. le pile alcaline al Ni-Cd) è la classica pila a secco, quella dei nostri nonni. Resiste invece il vecchio accumulatore al piombo, ancora usato in tutte le auto.

Concludiamo accennando alla fondamentale teoria di Nerst, dove ad ogni reazione ox-redox è associato un potenziale (per soluzioni molari e t ambiente = 25° C = cost.) AD es. Zn Zn++ + 2 e- (-0,76 V) Cu  Cu++ + 2 e- (+0,34 V) da cui, nella pila Daniell, segue subito, a T ambiente: DV = 1,1V . Lo zero di questa scala, che va da: Li Li+ + e- (-3,03 V) a: 2 F -  F2 (+ 2,87 V) corrisponde ad aver posto: H  H+ + e- (0,00 V). L’elettrodo a idrogeno è cioè assunto come potenziale ox–redox nullo.