Volta, Alessandro.

Fisico e chimico. Figlio del patrizio Filippo e di Maria Maddalena dei conti Inzaghi, rimasto orfano di padre venne educato dallo zio paterno, che avrebbe voluto indirizzarlo agli studi giuridici; il giovane, invece, si dedicò agli studi scientifici, in particolare alla nascente elettrologia, nei quali fu guidato solo da ampie letture. Esordì nel 1769 con una memoria diretta a G. Beccaria, nella quale proponeva un'interpretazione teorica del fenomeno d'influenza elettrostatica basata su una teoria microscopica piuttosto macchinosa, in cui era presente, per la prima volta ed in forma ancora vaga, il concetto di potenziale. V. avvalorò la teoria esposta e passata ancora inosservata con una serie di esperimenti, frutto dei lavori di laboratorio che aveva intrapreso fin dal 1765; il risultato di queste ricerche fu il suo primo grande successo, l'invenzione dell'elettroforo (1775); nello stesso anno ottenne la cattedra di fisica nelle scuole di Como, che lasciò nel 1778 per ricoprire la cattedra di fisica sperimentale presso l'Università di Pavia, che occupò per 35 anni. In seguito V. si dedicò ad una nuova impostazione teorica, suggerita soprattutto dai lavori di H. Cavendish, dal quale trasse con maggiore chiarezza il concetto di tensione o potenziale; nella sua teoria V. abbandonava l'impostazione microscopia assunta in gioventù, per uno studio fenomenologico basato sull'introduzione di grandezze concrete, in particolare la capacità e la tensione, definite in modo operativo e fisicamente misurabili. La nuova metodologia consentì a V. di portare numerosi contributi che sono alla base dell'elettrologia moderna: la scoperta della relazione Q = CV fra la carica Q di un condensatore, la sua capacità C e la tensione V fra le armature; la definizione di un'unità di misura per la tensione; la costruzione di una bilancia elettrometrica. Nel 1776, su suggerimento del suo antico maestro, padre C. G. Campi, iniziò la ricerca e lo studio del gas metano, che lo portarono alla costruzione della cosiddetta pistola di V., poi trasformata in una sorta di eudiometro universale (1777), utilizzato per diversi anni nelle analisi chimiche, alla progettazione di un telegrafo elettrico tra Como e Milano, alla costruzione di una lampada perpetua, impiegata diffusamente fino all'introduzione dei fiammiferi. In seguito si dedicò allo studio della densità e della tensione dei vapori: nel 1793 giunse a formulare le leggi sulla dilatazione isobara dell'aria, note con il nome di leggi di V. e di Gay-Lussac (dal nome del fisico e chimico che giunse nel 1802 alle stesse conclusioni ottenute da V., in modo del tutto indipendente) e riuscì anche a formulare la legge che oggi è nota sotto il nome di J. Dalton. Il risultato maggiore legato al nome di V., tuttavia, resta l'invenzione della pila, costruita nel 1799. Lo spunto venne da una celebre scoperta dovuta a L. Galvani, nel 1791:collegando con un arco metallico il fascio di nervi lombari e i muscoli di una gamba di una rana appena morta, questa guizza come scossa da violente convulsioni. Il fenomeno venne interpretato in un primo momento assimilando il muscolo della rana ad un condensatore, le cui armature fossero le superfici esterne ed interne, dove è innestato il nervo; V. si rese presto conto, tuttavia, che la corretta giustificazione del fenomeno era da attribuire al metallo di cui è costituito l'arco conduttore. Già Galvani si era accorto che l'esperimento riusciva meglio se il filo di collegamento era costituito da metalli diversi: a questo particolare, e non ad un presunta elettricità animale, era da attribuire il fenomeno. Ne sorse una lunga disputa tra i due fisici, e, in generale, tra i voltiani della scuola di Pavia e i galvaniani della scuola di Bologna, che stimolarono le ricerche di V.: nel 1796 egli giunse ad esporre la sua teoria definitiva, sulla base di esperienze condotte con mezzi esclusivamente fisici (l'elettroscopio condensatore), secondo la quale si verifica una tensione nel contatto fra conduttori diversi (effetto V.). La costruzione della pila fu una immediata conseguenza: V. si accorse, infatti, che, se non è possibile ottenere un effetto additivo delle tensioni formando una coppia di catene bimetalliche tutte uguali e disposte nello stesso ordine, lo si ottiene aggiungendo un conduttore umido tra di esse. La scoperta si diffuse rapidamente, e V. ricevette numerosi premi e riconoscimenti: fu nominato membro della Consulta di Lione, nel 1803 venne nominato presidente dell'Istituto nazionale italiano di Bologna, nel 1809 fu nominato senatore del Regno d'Italia da Napoleone e nel 1814 conte. Dopo l'invenzione della pila le ricerche di V. si attenuarono, anche se rimangono numerosi articoli e memorie pubblicati dopo il 1800, tra cui una celebre dissertazione sulla formazione della grandine (Como 1745-1827). ║ Effetto V.: fenomeno che consiste nell'instaurarsi di una differenza di potenziale, o tensione, tra due conduttori diversi posti a contatto tra loro alla medesima temperatura. Tale differenza di potenziale dipende dalla natura dei conduttori, dalla loro temperatura e dalla natura del dielettrico in cui sono immersi, ma non dipende dalla forma, dalla dimensione e dalla posizione dei conduttori stessi (prima legge di V.). Ponendo a contatto una catena di conduttori metallici alla stessa temperatura, la differenza di potenziale che si ottiene è pari a quella che si ha ponendo a contatto i due conduttori agli estremi della catena (seconda legge di V.): di conseguenza, in una catena chiusa la differenza di potenziale è nulla, e quindi non può scorrere spontaneamente corrente elettrica. I conduttori elettrici, pertanto, possono essere classificati in due categorie: conduttori di prima specie (o di prima classe, secondo la denominazione originale di V.), per i quali l'effetto V. è valido, e i conduttori di seconda specie, per i quali la legge non è valida, che possono essere utilizzati nella costruzione delle pile (poiché consentono la circolazione di corrente in una catena chiusa). Sono tipicamente di prima specie i conduttori metallici, mentre sono di seconda specie gli elettroliti e, in genere, tutti i conduttori elettroionici. Sempre sulla base dell'effetto V. è possibile costruire una scala o serie voltaica, costituita dai conduttori di prima specie ordinati secondo l'entità dell'effetto V. rispetto ad un metallo di riferimento (solitamente il rame); in base alla seconda legge di V., inoltre, l'effetto V. tra due metalli V₁₂ è dato da V₁₂ = V₀₁ - V₀₂, essendo V₀₁ e V₀₂, rispettivamente, gli effetti corrispondenti al contatto tra il primo o il secondo metallo e il metallo di riferimento. L'effetto V. può essere interpretato mediante lo schema a bande di livelli energetici degli elettroni di conduzione nei due metalli: subito dopo il contatto, gli elettroni passano nel metallo caratterizzato da minore lavoro di estrazione elettronica. Questo, di conseguenza, si carica negativamente rispetto all'altro, di modo che tra i due metalli si crea un campo elettrico che si oppone ad un ulteriore passaggio degli elettroni, giungendo ad una situazione di equilibrio caratterizzata dalla differenza di potenziale scoperta da V.