Com este artigo dá-se início ao estudo da pilha primária, que constituiu o primeiro gerador eléctrico artificial capaz de fornecer uma corrente contínua de forma continuada. Este tipo de gerador, conhecido simplesmente por pilha, foi concebido pela primeira vez por Volta em 1800.
58.3› PILHAS PRIMÁRIAS
58.3.1› Introdução histórica
Em 1936, um arqueólogo austríaco encontrou um objecto perto de Bagdad, no Iraque, onde era a antiga Mesopotâmia.
Figura 260 . Vaso de barro originário da Mesopotâmia.
O objecto era um vaso de barro e foi datado como sendo do século I . No seu interior encontrava-se um tubo de cobre e um fio de ferro suspenso perto do tubo de cobre.
Figura 261 . Vaso de barro em corte.
Não se encontrou outra explicação para o vaso que não fosse de se tratar duma pilha eléctrica. O vaso foi encontrado na casa do que parecia ser um mágico e a utilização do vaso como pilha poderia eventualmente ser a de servir para tirar dores, pois os mágicos funcionavam na época como médicos. É uma hipótese e possivelmente não será fácil vir a saber a verdade. O que é um facto é que dois metais num meio ácido produzem uma diferença de potencial e é este facto que está na origem da pilha eléctrica, como adiante se refere.
No final do século XVIII, o fisiologista italiano Luigi Galvani1 fez diversas experiências em rãs dissecadas e entre elas verificou que as coxas das rãs se contraíam quando em contacto com um arco constituído por dois metais diferentes. Na época, os conhecimentos sobre electricidade restringiam-se à electrostática. Galvani pensou que a causa do fenómeno residia numa forma de “electricidade animal”, característica dos seres vivos.
Uma das pessoas que se opuseram a esta interpretação foi o Professor de Física da Universidade de Pavia, Alessandro Volta2, para quem só havia uma forma de electricidade e para quem a origem da electricidade estava nos metais (que entram na constituição dos seres vivos) e não nos animais.
Figura 262 . Imagem de uma das primeiras pilhas de Volta.
Uma experiência que Volta fez foi apertar a língua entre uma moeda de prata e um pedaço de folha de estanho, de maneira que os metais se tocassem numa das extremidades.
Sentiu um gosto azedo. Repetiu a experiência com os olhos e teve a sensação de ver faíscas.
Alguns anos mais tarde, em 1796, conseguiu obter electricidade a partir de dois discos, um de cobre e outro de zinco, postos em contacto e separados rapidamente. Para obter uma tensão maior colocou vários discos em pilha, mas só conseguiu produzir electricidade quando colocou discos de cartão humedecido a separar os pares de discos zinco-cobre. Tinha nascido a pilha de Volta. Volta construiu torres com 20, 30 e 60 grupos (2 moedas e 1 disco) para obter tensões cada vez mais altas. Com o peso que a pilha exercia sobre os grupos que ficavam por baixo, o líquido que embebia os discos escorria para fora destes, o que levou Volta a idealizar outro tipo de montagem em que os discos eram substituídos por copos com uma solução salina e as moedas eram substituídas por arcos metálicos de prata e zinco. Os aros de cada metal eram colocados alternadamente em série, um de prata – solução – um de zinco – solução, etc.
Figura 263 . Bateria de Volta.
Assim nasceu a bateria de Volta ou “coroa de copos”. Na Figura 263 mostra-se uma destas baterias com 54 copos. Distinguem se à frente ao meio os dois terminais da bateria. Em 1801, fez demonstrações em Paris perante Napoleão. Numa, mostrou a tensão produzida pelo contacto de uma placa de cobre e uma de zinco. Noutra, apresentou uma pilha com 88 discos de zinco e prata. Por fim, demonstrou a decomposição da água por acção da pilha.