Approfondendone la teoria egli arriva nel 1775 a costruire un nuovo apparato in grado di fornire elettricità senza bisogno di un continuo strofinio, come nelle macchine elettrostatiche in uso. Questo nuovo strumento un congegno che produce una carica elettrica statica, fu chiamato elettroforo perpetuo, e venne in poco tempo apprezzato e utilizzato in tutti i laboratori europei.

elettrometro condensatore

Importanti in questi anni sono gli studi sul condensatore che lo portano alla realizzazione di uno strumento di misura estremamente sensibile in grado di rivelare stati elettrici estremamente deboli, l’elettroscopio condensatore. Durante tali ricerche, Volta individua in modo corretto i concetti di quantità di elettricità (Q), capacità (C) e tensione (T), arrivando a formulare la relazione fondamentale del condensatore Q = C_*T.
Negli anni che vanno dal 1786 al 1792 si occupa di meteorologia elettrica e studia le proprietà fisico-chimiche degli aeriformi, arrivando a determinare, dieci anni prima di Gay-Lussac,la legge di dilatazione uniforme dell’aria.

Nello steso anno ottiene  la cattedra di Fisica Sperimentale presso il Regio Ginnasio di Como. Durante le vacanze estive del 1776 sul Lago Maggiore, mentre in barca costeggia i canneti presso Angera, si mise a frugare con un bastone il fondo melmoso dell’acqua e vide salire a galla, e poi svanire nell’aria, bollicine gassose in gran copia. Raccolto tale gas, ne scoprì il carattere infiammabile, indicandolo con il nome di aria infiammabile nativa delle paludi. Si tratta di quello che oggi noi chiamiamo metano.

Condusse esperimenti relativi alla combustione del gas tramite una scintilla elettrica in un recipiente chiuso e costruì un interessante dispositivo chiamato pistola di Volta.

Schizzo autografo della pistola di Volta

La sua pistola può essere impiegata per misurare la forza di esplosione, che hanno le arie infiammabili. La pistola diventa così un eudiometro, uno strumento per misurare la quantità di ossigeno presente nell’aria e quindi la sua salubrità.

Costruisce anche una lampada perpetua a gas infiammabile.

Lampada perpetua

Sua è anche un’idea che prelude al telegrafo. Egli trasmise da Como a Milano un segnale elettrico mediante un lungo filo metallico, tenuto isolato dal terreno mediante pali di legno. Il segnale elettrico generato a Como, mediante la scarica di una bottiglia di Leyda, venne ricevuto a Milano, attraverso l’esplosione della pistola a gas. Il circuito elettrico si chiudeva attraverso una serie di corsi d’acqua che univano il lago di Como con il porto sul Naviglio di Milano.

L’invenzione della Pila

Nella primavera del 1892 Volta viene a conoscenza degli esperimenti di Galvani sulla possibile elettricità animale.
Incredulo, ripete gli esperimenti e, in una prima fase, concorda con i risultati dello scienziato bolognese, esaltando l’importanza della scoperta. Una successiva indagine però lo porta a ritenere che le contrazioni della rana non siano dovute ad una elettricità di origine animale ancora presente nella rana, sebbene morta, e messa in circolazione attraverso l’arco metallico collegato tra nervo e muscolo, ma ad una elettricità esterna provocata dal contatto dei due metalli che costituiscono l’arco.

La rana assume quindi il ruolo di un semplice, ma sensibilissimo elettroscopio. L’idea di Volta non viene accettata da Galvani e dai sostenitori dell’elettricità animale.  

Ha inizio una disputa che investe tutto il mondo scientifico europeo che si sviluppa con esito incerto e alternato fino agli ultimi mesi del secolo, quando Volta, sfruttando la differenza di potenziale dovuta al contatto di due metalli diversi, riesce a realizzare, introducendo un terzo conduttore umido, un collegamento in serie in grado comporre i contributi dei singoli elementi, realizzando così la pila.

Volta compie il passo decisivo sul finire del 1799: moltiplicando le coppie dei due metalli e interponendo fra di esse un conduttore della seconda classe, ottiene di moltiplicare la tensione e realizza la pila. Tale apparato è in grado di fornire continue scosse, se toccato ripetutamente negli estremi, oppure un incessante moto del fluido elettrico, se si mantiene (anche mediante una persona) il circuito chiuso.

Volta realizza la pila in due versioni, a corona di tazze ed a colonna, entrambe basate su coppie di elementi argento-zinco, separate da un conduttore umido. Riguardo all'interpretazione del funzionamento, Volta, continua a prediligere il contatto bimetallico come il più efficace motore di elettricità e interpreta l'interposto conduttore umido come il mezzo che, al sommarsi delle coppie bimetalliche, permette il sommarsi delle tensioni. Scarterà quindi le interpretazioni di natura chimica. Volta determinò che la coppia più efficace di metalli dissimili, producenti elettricità era composta da zinco e argento.

Pile a tazza e a colonna

L’importanza dell’invenzione e le applicazioni che si realizzano in pochi mesi, sembrano dare ragione allo scienziato comasco, la cui fama ha ormai conquistato il mondo. Ma l’idea di una elettricità di origine animale non si dimostrò inefficace. Se dall’invenzione di Volta avrà origine l’elettrochimica e l’elettromagnetismo con le applicazioni moderne dell’elettricità, dalle ricerche di Galvani si svilupperà ben presto l’elettrofisiologia e la moderna biologia.