Gli esperimenti di Franklin

Elettricità. Quello che per noi è un fenomeno quotidiano con cui riscaldiamo le nostre case, accendiamo le nostre auto, illuminiamo le nostre stanze e azioniamo i nostri elettrodomestici era per gli americani coloniali una forza misteriosa e sconosciuta. Per secoli gli europei conoscevano la carica statica che si verifica quando due oggetti si sfregano insieme. Gli scienziati hanno inventato un generatore primitivo nel 1600 e una batteria, il vaso di Leida, nel secolo successivo. Ma che tipo di forza fosse l'elettricità ea quale utilità potesse essere usata erano domande senza risposta. Durante il diciottesimo secolo in Europa l'elettricità divenne lo studio scientifico più popolare, la fonte di intrattenimento nei palazzi reali e il mezzo con cui potevano essere eseguiti trucchi apparentemente magici. L'interesse di Benjamin Franklin per l'elettricità è nato quando ha visto un docente scientifico itinerante, Archibald Spencer, esibirsi in uno "spettacolo di elettricità" a Boston. Presto Franklin acquisì abbastanza tubi di vetro, bacchette di ferro, seta, sughero e catene per eseguire i propri esperimenti. Verso la fine degli anni 1740 Franklin trascorse la maggior parte del suo tempo eseguendo esperimenti con l'elettricità e registrando i suoi risultati in varie lettere a corrispondenti americani ed europei.

L'Aquilone. Franklin ha fatto diverse importanti scoperte sull'elettricità. Le teorie europee contemporanee suggerivano che l'elettricità fosse costituita da due fluidi, ma Franklin scoprì che si trattava di una singola forza. Si rese conto che questa forza era presente in natura in quantità variabili, che le sue "particelle" penetravano sottilmente nella materia e che un aumento netto di carica elettrica in un corpo corrispondeva a una diminuzione netta di carica elettrica in un altro. La sua scoperta più famosa ha confermato ciò che gli europei sospettavano da tempo, che i fulmini fossero un fenomeno elettrico. Nel giugno 1752 Franklin costruì un aquilone di seta con un filo metallico che sporgeva dalla sua sommità. Ha fatto volare l'aquilone durante un temporale mentre si trovava in un capanno per proteggersi. In mano teneva lo spago legato all'aquilone. Legò un nastro di seta allo spago vicino alla mano e attaccò anche una chiave. Un fulmine non ha mai colpito l'aquilone. Piuttosto l'aquilone ha condotto la carica elettrica delle nuvole lungo lo spago fino alla chiave. Quando Franklin ha spostato la mano sul file

chiave, sentì una forte scintilla elettrica. Franklin ha concluso in una lettera a Peter Collinson, "dal fuoco elettrico così ottenuto, ... tutti gli altri esperimenti elettrici [possono] essere eseguiti, che di solito vengono eseguiti con l'aiuto di un globo o tubo di vetro strofinato, e quindi la somiglianza di la materia elettrica con quella del fulmine completamente dimostrata. "

La stufa Franklin

Quando si parla della venerabile stufa Franklin, si pensa invariabilmente a una grande stufa in ghisa con un bollitore bollente. Ma la stufa Franklin dell'immaginazione popolare è ben diversa da quella della storia. Franklin descrisse e pubblicizzò la sua invenzione in un opuscolo del 1744, Un resoconto dei nuovi camini inventati della Pennsylvania. Lo scopo del caminetto, o stufa, era riscaldare l'aria fredda in modo efficiente e spostarla in una stanza mentre si forzava in sicurezza il fumo fuori dalla canna fumaria. L'opuscolo di Franklin includeva uno schema del camino, che era fatto interamente di ferro. L'aria fresca entrava attraverso un foro nella piastra inferiore. L'aria fresca si riscaldava nell'air box, che veniva riscaldata dalla legna che bruciava nel camino. L'aria calda entrava nella stanza per mezzo di piastre laterali ventilate. Il fumo doveva scendere sotto la stufa prima di salire nella canna fumaria, situata dietro la stufa.

Franklin era un grande inventore, ma il suo Pennsylvania Fireplace aveva un grave difetto: il problema era il fumo. Secondo il progetto di Franklin, il fumo doveva scendere per mezzo di un passaggio tagliato nel pavimento prima di salire nella canna fumaria. Ma il fumo non poteva scendere a meno che il pavimento non fosse relativamente caldo, il che avrebbe fornito il tiraggio necessario. Un pavimento fresco significava che il fumo tornava nella stufa e quindi nella stanza.

Fonte: I. Bernard Cohen, La scienza di Benjamin Franklin (Cambridge, Mass .: Harvard University Press, 1990).

Parafulmine. Avendo dimostrato che un oggetto in una tempesta attirava una carica elettrica dalle nuvole, Franklin ha sostenuto l'uso di barre di ferro per proteggere edifici e persino navi dai fulmini. In effetti, nel settembre 1752 Franklin installò un parafulmine nella sua casa a Filadelfia. Franklin credeva nei parafulmini con messa a terra per condurre l'elettricità dalle nuvole attraverso l'asta fino a terra. Il parafulmine di Franklin si alzò nove piedi sopra il suo camino. La sottile barra di metallo si estendeva dal camino attraverso la scala fino al suo studio, dove si divideva in due aste, ciascuna con una campana all'estremità. Tra le due campane pendeva una pallina di metallo attaccata a un filo di seta. Quando il parafulmine ha condotto una carica elettrica da una tempesta, la carica ha costretto la palla a suonare le campane. "Una notte", scrisse Franklin a un amico, "fui ... svegliato da forti crepe sulle scale." Non trovò che suonassero le campane ma un'intensa carica elettrica di luce bianca che andava di campana in campana, illuminando l'intera scala. Benjamin Franklin è stato il primo nella storia del mondo a utilizzare un file

parafulmine con messa a terra per proteggere un edificio pubblico o privato.