L’antenato delle batterie elettriche è italiano: cos’è e come funziona la pila di Volta

La pila di Volta, ideata da Alessandro Volta nel 1799, costituisce l'antenato della batteria elettrica moderna, il primo generatore di elettricità. È formata da una colonna di tre elementi che si ripetono: dei dischi di zinco, dei dischi di rame e uno strato intermedio di cartone imbevuto in acqua salata. Questa pila prende spunto da un esperimento di Galvani che ha a che fare con… cosce di rane morte! Ma come funziona e cosa c'entrano le rane?

Le origini della pila di Volta: l'esperimento di Galvani

Inventata nel 1799 da Alessandro Volta, la pila di Volta fu il risultato di una serie di esperimenti sull'elettricità in risposta ad alcune misurazioni condotte del fisiologo e anatomista Luigi Galvani. Quest'ultimo scoprì che i muscoli di rane morte si contraevano se toccati con una coppia di elettrodi. Galvani ipotizzò la presenza di un fluido specifico presente negli animali, una specie di elettricità animale.

Questo fenomeno incuriosì Volta che lo studiò e dedusse che il movimento dei muscoli delle rane era semplicemente un indicatore del passaggio di corrente, una specie di strumento di misura naturale. Notò, infatti, che il movimento muscolare della rana veniva amplificato in presenza di elettrodi di materiali diversi e che questo fenomeno non si verificava con tutti i materiali. Capì, dunque, che a generare questo impulso erano gli elettrodi stessi messi in comunicazione, non il fluido ipotetico di Galvani.

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Come funziona la pila elettrica e quali sono le principali tipologie

Sia Volta che Galvani avevano parzialmente ragione, però: i metalli scelti erano fondamentali, come sostenuto da Volta, ma la corrente elettrica era generata da reazioni chimiche fra gli elettrodi e la carne della rana. In seguito, Volta fu capace di riprodurre il fenomeno senza utilizzare corpi di animali e fu in grado di costruire quella che viene chiamata la pila di Volta. Ma come funziona?

Funzionamento della pila di Volta

Il nome pila deriva dalla disposizione di più elementi sovrapposti, impilati uno sull'altro. Ogni elemento è costituito da tre dischetti di materiale diverso: uno di rame, uno di cartone imbevuto in acqua salata, e uno di zinco. Il disco centrale funge da conduttore e permette il passaggio di cariche elettriche tra i due dischetti metallici di rame e zinco, che fungono da elettrodi.

Grazie a reazioni di ossidoriduzione si genera una differenza di potenziale elettrico fra i due elettrodi e, collegando i due elettrodi tramite un filo metallico, si crea corrente continua. Volta inoltre intuì che maggior è il numero degli elementi collegati in serie, maggiore è la tensione tra gli estremi.

Oggigiorno alcune delle pile che utilizziamo hanno un funzionamento simile alle pile di Volta: le cosiddette pile a secco, che non contengono liquidi. Tra gli esempi più comuni, ci sono le pile zinco-carbone, le pile alcaline e le pile a bottone, usate per alimentare calcolatrici e orologi.