l`illuminazione elettrica: dalla lampada ad arco alla lampada a

MUSEO
ITALIANO
DELLA
GHISA
L’ILLUMINAZIONE ELETTRICA:
DALLA LAMPADA AD ARCO
ALLA LAMPADA
A FILAMENTI DI CARBONIO
FEBBRAIO 2016
L’ILLUMINAZIONE ELETTRICA:
DALLA LAMPADA AD ARCO ALLA LAMPADA
A FILAMENTI DI CARBONIO
Fino all’inizio del XIX sec. l’unico mezzo per produrre elettricità erano
le “macchine a strofinio”, apparecchi elettrostatici capaci di generare
scariche, che non erano però in grado di produrre correnti apprezzabili,
se non per pochi attimi. La situazione cambiò radicalmente con la pila
di Volta che, seppure di modesta intensità e differenze di potenziale,
permise di ottenere correnti più costanti. Queste furono le premesse
affinché i fenomeni elettrici cessassero di essere solo curiosità e
chiacchiere da salotto. Nel giro di qualche decennio l’improvvisa
Volta ottiene correnti elettriche più
disponibilità di corrente elettrica avrebbe portato alla nascita di un
costanti mostra la sua scoperta a
nuovo settore industriale capace di sovvertire non solo gli aspetti della
Napoleone (1802).
vita quotidiana, ma le stesse condizioni della produzione.
Il rapporto tra la messa a punto dell’apparecchio di Volta - il primo
rudimentale generatore di corrente continua - e la possibilità di
ottenere luce dall’elettricità fu quasi istantaneo. Già nel 1802 il chimico
inglese Humphry Davy si era occupato della scintilla prodotta fra le
estremità della pila di Volta e, utilizzando una batteria di pile composta
da 2000 elementi (ospitata in un sotterraneo), aveva scoperto che se al
posto dei filamenti metallici - colpevoli di causare la chiusura dei circuiti
- si utilizzavano elementi di carbonio ben calcinato, la scintilla appariva
più intensa e più luminosa. Questo arco elettrico, definito perciò
“arco voltaico” divenne oggetto di molteplici studi tanto che già nel
La pila di Volta è il primo rudimentale
1845, grazie ai primi successi nella costruzione delle lampada ad arco,
generatore di corrente continua.
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fu tentato il lancio dell’illuminazione elettrica su scala commerciale.
Il tentativo fu destinato al fallimento poiché la manutenzione delle
ingombranti batterie di pile necessarie alla produzione della corrente
risultava troppo costosa.
La prima lampada ad arco per applicazione commerciale venne
messa a punto da Staite nel 1853, mentre quella di Crompton, con due
archi e un meccanismo di regolazione semplificato, permetteva una
maggiore efficienza. In sostanza la lampada ad arco consisteva nella
presenza di due elettrodi, solitamente di carbonio (grafite) tra i quali era
presente una differenza di potenziale elettrico, sia in corrente continua
che in corrente alternata. Gli elettrodi venivano inizialmente messi
in contatto e successivamente separati per creare l’arco. L’emissione
luminosa che ne scaturiva era particolarmente intensa e bianca, molto
vicina allo spettro solare, anche se piuttosto instabile e ricca di raggi
ultravioletti.
Crompton mette a punto una lampada
Tali caratteristiche la resero ideale per illuminare fari marittimi e
ad arco più efficiente di quella realizzata
spazi ampi come gli stabilimenti industriali. Venne usata anche per
da Staite nel 1873: è dotata di due archi
l’illuminazione pubblica sia montata su pali e mensole in fusione di
e di un meccanismo di regolazione
ghisa, sia con installazione al centro della strada tramite sospensione
semplificato.
su fune tesata. La lampada ad arco ebbe grande diffusione tra gli anni
1880-1920 giocando un ruolo trainante nello sviluppo dell’industria
elettrica. Era l’epoca in cui il confronto fra la nuova tecnologia e quella
legata al gas approdò spesso ad aspri conflitti, diatribe e contenziosi,
soprattutto tra i pionieri dell’elettricità e le Società del Gas che non
intendevano perdere il loro monopolio.
Della lampada ad arco si interessò anche l’ingegnere elettrico serbo
Nikola Tesla, ricercatore visionario e instancabile le cui invenzioni
rimangono pietre miliari di quella “rivoluzione elettrica” che raggiunse
il suo apice alla fine del XIX secolo.
1799 1802 1853 1878 1880
VOLTA
DAVY
STEITE
EDISON
CRUTO
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Nel frattempo si arrivò a una
parziale
definizione
“dell’arco”
grazie alla messa a punto, intorno
agli anni Settanta dell’Ottocento,
del generatore di Gramme: una
sorta di dinamo realizzata con
una meccanica solida e duratura,
in grado di costituire il primo
generatore elettrico funzionante
in modo continuativo senza il
rischio
del
surriscaldamento.
Accoppiate
con
a
queste
vapore,
rappresentarono
GARE DE LYON A PARIGI
ILLUMINATA CON 12 LAMPADE
COLLEGATE AD UN UNICO
GENERATORE NEL 1876
macchine
dinamo
l’elemento
indispensabile per la nascita dei
alla diffusione dell’illuminazione
La
soluzione
del
problema
primi sistemi di illuminazione
elettrica. Si era ormai ottenuta una
consisteva nell’avviare uno studio
elettrica ad arco. Da ricordare
fonte di energia luminosa, intensa
specifico per l’applicazione di
che nel 1873 fu proprio la fabbrica
e relativamente costante, benché
lamine al carbonio all’interno
parigina di Gramme la prima ad
rimanessero inconvenienti di non
delle lampade (il fenomeno fisico
essere illuminata con questo
poco conto come la necessità di
per cui un oggetto, portato a
sistema.
una frequente sostituzione degli
elevate
elettrodi degli archi e la difficoltà di
luce è chiamato incandescenza;
Quando nel 1876 il telegrafista
assicurare la medesima intensità
il
russo Jablochkoff mise finalmente
del flusso luminoso alle numerose
candescere,
a punto una lampada alimentata
lampade collegate in serie. In più
bianco”).
a corrente alternata, e l’anno
rimaneva irrisolto il problema
Il 24 maggio 1879 il piemontese
seguente si provvide a illuminare
dell’illuminazione elettrica degli
Alessandro
la Gare de Lyon a Parigi con 12
ambienti di dimensioni ordinarie
dell’americano Thomas Edison e
lampade collegate ad un unico
dove la lampada ad arco era poco
suo concorrente nell’invenzione
generatore, fu evidente come
utilizzata per la sua eccessiva
della lampadina elettrica, si recò
non esistesse più alcun vincolo
potenza, mentre il gas era sempre
al Museo Industriale di Torino
più temuto quale possibile causa
per assistere alla conferenza del
di incendi e per la sua tossicità in
prof. Ferraris sull’illuminazione
caso di fughe.
con la lampada a incandescenza:
temperature,
termine
deriva
ovvero
Cruto,
emette
dal
latino
“diventare
coetaneo
Edison era riuscito a realizzare la
prima lampada a filamento, ma
di scarsa efficacia in quanto lo
stesso filamento aveva brevissima
durata (solo poche ore). Ferraris
espresse
apertamente
il
suo
timore che la lampada elettrica
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Con la lampada del russo Jablochkoff
a incandescenza avesse poca o
(1876) comincia a dif fondersi l’illu-
nessuna probabilità di trovare
minazione elettrica nei luoghi pubblici:
applicazione
strade, ponti, stazioni ferroviarie.
delle città in quanto, nonostante
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nell’illuminazione
la soluzione teorica del problema
e nel settembre di quello stesso
fosse stata già raggiunta da un
anno riuscì a mettere a punto la
trentennio,
lampadina che prese appunto il
un
filamento
resistere
di
mancava
in
alla
ancora
grado
di
suo nome: essa si rivelò superiore
temperatura
a tutte quelle già ideate, compresa
incandescenza.
Cruto,
quella di Edison.
autodidatta geniale, dotato di
Era
una straordinaria attitudine per
conoscere e commerciarla, ma
la chimica e la fisica, fece proprie
purtroppo la cronica mancanza
le
di
considerazioni
di
Ferraris
dunque
necessario
finanziamenti
che
farla
aveva
e da quel momento nel suo
contraddistinto tutta l’attività di
“laboratorio” di Piossasco lavorò
ricerca di Cruto doveva ancora
incessantemente per raggiungere
una volta ostacolarlo, anche se,
un unico obiettivo: realizzare
sul finire del 1881 una speranza
filamenti
idonei.
si affacciò all’orizzonte. All’ottico
Cruto lavora alacremente nel suo labo-
Come lui stesso spiega, dovevano
Bardelli di Torino, che stava
ratorio di Piossasco per raggiungere un
essere costituiti di carbonio puro,
sperimentando
lampade
unico obiettivo: realizzare filamenti
del diametro di cinque centesimi
Swan con filamento a fili di cotone
di carbone in grado di resistere alla
di
carbonizzato
incandescenza.
di
carbone
millimetro,
esattamente
delle
chimicamente
uguali tra loro, elastici ma non
provenienti da Londra, Cruto
troppo fragili, dotati di resistenza
propose una prova comparativa.
elettrica e di capacità luminosa.
L’esito fu talmente favorevole a
Il 5 marzo 1880, utilizzando la
lui che riuscì a trovare in poco
corrente elettrica prodotta da
tempo quattro persone pronte
una batteria di pile Bunsen,
a investire nel suo progetto
accese la sua prima lampada ad
concretizzatosi nel 1882 nella
incandescenza nel Laboratorio
costituzione della Società A. Cruto
di Fisica dell’Università di Torino
e Comp. con sede a Piossasco.
Il 5 marzo 1880 Cruto accende la prima
lampada a incandescenza che si rivela
superiore a tutte le precedenti compresa
quella di Edison.
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Edison: l’imprenditore che per primo
applica i principi della produzione di
massa al processo dell’invenzione.
Il lavoro da svolgere si prospettava
(di carbonio purissimo).
enorme: oltre alle attrezzature
Anziché
per la produzione era necessario
e casualità nella dimensione,
viene condotta nei laboratori di
pensare anche a tutti gli elementi
processo inevitabile partendo da
Menlo Park in California dove
connessi come i portalampade,
fibre naturali, la grafite di Cruto
gli
gli interruttori, gli isolatori per gli
era pura e ottenibile nelle
affrontati
impianti all’esterno; insomma una
dimensioni
pratica
vera e propria industria dove poter
superiorità venne riconosciuta
di illuminazione in cui tutti i
fabbricare
nel
componenti, dal generatore alla
compresi
tutto
l’occorrente,
ovviamente
i
vari
presentare
impurità
desiderate.
1893
dalle
esperienze
ricerca
aspetti
di
Edison
tecnologici
sono
congiuntamente;
propone
un
in
sistema
macchinari (dinamo, alternatori)
Fisica del Politecnico di Zurigo
a incandescenza, siano progettati
necessari a produrre energia.
sotto la direzione del prof. Weber,
per formare un complesso di
Per il filamento, Cruto interviene
docente di Einstein. Intanto nel
apparati compatibili, allo scopo
depositando sopra un filo di
1885 nasceva ad Alpignano (TO)
di configurare una nuova attività
platino finissimo del carbonio –
la prima Fabbrica di Lampade
economica:
precedentemente percorso da
elettriche prodotte da Cruto.
centralizzata dell’elettricità per
una corrente elettrica in grado
Nel frattempo anche il geniale
illuminazione. Edison rappresenta
di portarlo allo stato rovente
Edison, sostenuto, a differenza
dunque il primo imprenditore
– in un’atmosfera di idrogeno
di
poderosa
capace di applicare i principi della
bicarbonato (etilene). A questo
struttura
fabbrica
produzione di massa al processo
punto ricava uno spessore di
le sue lampade il cui filamento
dell’invenzione
carbonio
è
questo
dimensioni
e
da
Laboratorio
di
rete di distribuzione e alle lampade
Cruto
nel
Tale
attività
di
delle
compiute
interamente artificiale). L’intensa
una
finanziaria,
ottenuto
carbonizzando
la
produzione
ed
aspetto
è
a
proprio
renderlo
forme desiderate per ottenere
chimicamente fibre naturali, in
celebre. Rimaneva da definire la
una resistenza elettrica, dopo
particolare cotone: intende cioè
“divisibilità della corrente” in modo
di che, aumentando la corrente
ottenere il filamento di carbonio
che tutte le lampade collegate a
elettrica, il filo di platino per
da elementi esistenti in natura
un generatore fossero alimentate
surriscaldamento si volatilizza e
(per questo motivo il prodotto
con corrente della medesima
la sua copertura, o rivestimento,
ottenuto da Cruto si può a giusto
intensità,
indipendentemente
assume la funzione di filamento
titolo definire il primo ad essere
dalla
distanza
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loro
e
non
L’ITALIA È PROTAGONISTA NELLO SVILUPPO
DELLA LAMPADA E NELLA REALIZZAZIONE
DELLE PRIME CENTRALI ELETTRICHE
risentissero dell’inserimento o dell’esclusione di
altre lampade del circuito.
l nuovo sistema, quindi, oltre all’efficienza doveva
risultare commercialmente valido e competitivo
nei confronti del gas illuminante. Per far si che
tutto ciò potesse svilupparsi risultava determinante
localizzare le centrali di produzione in aree con
un’elevata densità di potenziali consumatori: questo
fu uno dei principali obiettivi su cui si concentrarono
gli sforzi delle grandi città affinché la luce elettrica
potesse finalmente diffondersi senza più ostacoli.
In
ambito
nazionale
l’impianto
termoelettrico
milanese di via Santa Radegonda, entrato in servizio
nel giugno del 1883, è comunemente indicato come
la prima centrale elettrica sorta in Europa anche
se nella letteratura anglosassone tale prerogativa
viene assegnata all’impianto londinese di Halborn
Viaduct, di qualche mese precedente, per cui la
fabbrica milanese andrebbe più correttamente
intesa come la prima centrale elettrica dell’Europa
continentale.
Entrambi gli stabilimenti europei furono preceduti di
pochissimo dall’entrata in servizio della centrale di
Pearl Street a New York, ma al di là di considerazioni
di tipo nazionalistico, quello che risulta più
interessante è che le applicazioni dell’elettricità nella
città di Milano si concretizzarono in contemporanea
a quelle americane e con due anni di anticipo
rispetto a quelle di Berlino. L’Italia, come emerge,
svolse quindi un ruolo da protagonista non solo
nello sviluppo della lampada elettrica ma anche
nella realizzazione delle prime centrali deputate alla
produzione della nuova energia.
Le notti milanesi sono rischiarate dalle stesse lampade
a incandescenza che il 26 dicembre 1883 illuminano
per la prima volta l’ingresso del Teatro alla Scala.
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LA GAZZETTA PIEMONTESE
TORINO, 2 OTTOBRE 1882
Nome attribuito in passato a diversi periodici, dopo l’Unità
d’Italia la Gazzetta Piemontese diventa il titolo del quotidiano fondato da Vittorio Bersezio nel 1867. Stampato a Torino,
a partire dal 1895 si chiamerà La Stampa.
L’Edison italiano
Sotto questo titolo fa oggidì il giro dei giornali
è nato col bitorzolo del fisico. Destinato
italiani la gloria di un nostro compaesano
dalla sua condizione sociale ad attendere ai
che, rimasto oscuro finora nello studio di
lavori della campagna, sentì un bel giorno la
un laboratorio in fondo di un paesello, ha
potente inclinazione ad attendere alle scienze
mandato ora subitamente uno sprazzo della
sperimentali, e da allora, tutto infervorato,
luce del genio destinato a scrivere una nuova
si appartò in una camera di casa sua e
gloriosa pagina sul libro delle scoperte italiane.
cominciò i suoi studi, Ciò avveniva dodici
Se i nostri lettori rammentano, noi abbiamo
anni fa, quando il Cruto conosceva ancora
fatto altra volta un accenno di quest’uomo e
pochissimo i libri e possedeva meno ancora
della sua scoperta: era il domani del giorno
di istrumenti e macchine; i suoi compaesani
in cui avevamo assistito alle prime esperienze
che lo vedevano chiuso in quella camera,
della scoperta, e mentre ce ne dimostravamo
nella quale era a tutti vietato l’ingresso, lo
ammirati,
ritornare
chiamavano il matto; neppure i suoi parenti
sull’argomento. E’ ora che manteniamo la
sapevano farsi un’idea di quello ch’egli facesse
promessa.
e di quello che volesse.
La scoperta è una nuova rivelazione destinata
Ma
senza dubbio alla risoluzione del problema
incessantemente, animato dallo spirito di
dell’illuminazione; l’autore ne è Alessandro
non so che di nuovo che doveva scoprire, e
Cruto, e il luogo ove avvenne è Piossasco, il
che senza dubbio avrebbe scoperto. La sua
noto paesello piemontese, che ora la tranvia
cultura, come il suo laboratorio, si andarono
congiunge a Torino in meno di un’ora e mezzo
di pari passo arricchendo di esperienze e di
di tragitto. Alessandro Cruto è un modesto
utensili; qualche tempo fa poi il Cruto ebbe
cittadino di Piossasco che, come si suol dire,
la fortuna di avere generosi mecenati che
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promettevamo
di
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egli
lavorava
tenacemente,
Alessandro Cruto
lo sovvennero di un discreto sussidio. Ciò
lampada di vetro, nella quale si è ottenuto il
valse a sempre meglio avvalorare il Cruto,
vuoto barometrico, costituiscono la lampada
ed ecco che un bel giorno egli annunzia ad
elettrica Cruto. Questi carboni possono avere
un ristretto numero di amici che la scoperta
tutte le dimensioni e le forme che l’inventore
è fatta. Questa scoperta risolve uno dei più
desidera; la loro produzione essendo, per così
importanti problemi fisici dei giorni nostri,
dire, a sistema di galvanoplastica, è chiaro
problema finora tentato infruttuosamente
che essi assumono la forma di qualunque
dallo stesso Edison e da tanti altri, quello cioè
oggetto si voglia imitare.
di far depositare colla corrente elettrica, sopra
un oggetto, del carbonio puro.
I carboni Cruto sono internamenti vuoti,
cioè a tubo capillare. Uno speciale attacco
Con questo carbonio puro, che è una sostanza
flessibilissimo in tutti i sensi venne pure
leggera, nerissima, compatta, di splendore
studiato dall’inventore per la sospensione
metallico abbagliante, la riproduzione degli
della sua lampada a incandescenza. Noi,
oggetti costa assai meno che non colla
come abbiamo detto, siamo stati fra i primi
galvanoplastica, nel tempo stesso che dà
ad assistere alla prima esperienza delle
una maggiore bellezza e fedeltà di linee. Ma
lampade Cruto. L’illuminazione è delle più
l’invenzione non è solamente limitata alla
belle: la luce Cruto è divisibile come quella del
riproduzione degli oggetti, ma ben più ad
gaz, è costante, limpida, molto meno costosa
una importantissima industria cui finora
delle altre luci elettriche, costituisce insomma
è mancato un elemento; l’industria cioè
una vera scoperta. Il Cruto anche innanzi
dell’illuminazione
lampade
al suo trionfo, non ha perso nulla della sua
d’incandescenza. Il Cruto colla sua scoperta
preventiva modestia, ma noi non abbiamo
è riuscito a fabbricare carboni del colore,
errato prevedendo che la sua invenzione
dell’elasticità
portata al battesimo del pubblico avrebbe
e
elettrica
con
flessibilità
dell’acciaio,
che, saldati a fili di platino e chiusi in una
avuto l’applauso che si meritò.
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DALLA LAMPADA AD ARCO
ALLA LAMPADA
A FILAMENTI DI CARBONIO