FERRARIS, Galileo
FERRARIS, Galileo
Nacque a Livorno Piemonte in provincia di Vercelli (ora Livorno Ferraris in suo onore) il 30 ott. 1847, da Antonio, farmacista, e da Antonia Messia. A dieci anni si trasferì a Torino presso uno zio medico; studiò all'università ed alla Scuola di applicazione, laureandosi in ingegneria civile nel 1869. Dopo la laurea continuò gli studi di fisica e di matematica; fu assistente di G. Cordazza che teneva il corso di fisica tecnica presso il R. Museo industriale, sempre a Torino, divenendone poi dopo la morte del Cordazza, titolare (ordinario dal 1879, "senza concorso per meritata fama di singolare perizia"). Nel 1881 il F. fu rappresentante ufficiale dell'Italia all'Esposizione internazionale di elettricità a Parigi. Era divenuto socio dell'Accademia delle scienze di Torino nel 1880, e negli Attie memorie dell'Accademia stessa pubblicò i suoi più importanti lavori. Nel 1891 l'Accademia dei Lincei lo nominò socio corrispondente.
Negli ultimi decenni dell'800 l'elettrotecnica compì grandi e rapidi progressi: il F. fu continuamente presente ad esposizioni e congressi internazionali, consapevole di vivere momenti di eccezionale rilevanza sia sotto l'aspetto scientifico sia per le possibilità applicative dell'energia elettrica.
Tra il 1879 ed il 1880 T. Edison negli Stati Uniti e Y. Swan in Inghilterra installavano le prime lampade ad incandescenza con filamento di carbone; un anno dopo, nei pressi di Berlino funzionava la prima tranvia pubblica con un percorso di poco più di un paio di chilometri; a Parigi Edison presentava una dinamo con potenza assorbita di oltre 100 cavalli; si cominciava ad affrontare il problema del trasporto di energia elettrica a grande distanza, si avviavano i processi di unificazione delle misure. Il F. visse in piena partecipazione questa "avventura" scientifica ed umana, con spirito alieno da interessi economici, tanto da non brevettare la sua scoperta fondamentale, il motore a campo magnetico rotante.
Il F., in una serie di memorie pubblicate dall'Accademia delle scienze di Torino (Ricerche teoriche e sperimentali sul generatore secondario Gaulard e Gibbs, ora in Opere, I, pp. 163-254; Sulle differenze di fase delle correnti, sul ritardo dell'induzione e sulla dissipazione di energia nei trasformatori, ibid., pp. 261-323; Risultati di alcune esperienze sul trasformatore Zipernowsky, Déry, Bláthy, ibid., pp. 325-332), analizzò teoricamente i fenomeni che avvengono nei trasformatori, formulò i teoremi fondamentali sul comportamento delle correnti alternate, precisò i concetti di potenza e di rendimento nei circuiti a corrente alternata anche in presenza di materiali ferromagnetici, fornì esplicitamente per la prima volta la definizione del fattore di potenza - il cosiddetto cos p, collegato alla differenza di fase. Tutte queste ricerche lo portarono ad affrontare il problema di realizzare la trasformazione dell'elettricità in forza motrice con un motore capace di generare una coppia di avviamento, evitando l'inconveniente del motore sincrono, che richiede un avvio esterno. Il risultato fu l'invenzione del omotore a campo magnetico rotante", che rese il F. celebre in tutto il mondo. L'idea di ottenere un campo magnetico rotante come sovrapposizione di due campi magnetici perpendicolari di uguale frequenza, e quindi di trovare un congegno per la trasformazione dell'energia elettromagnetica in forza motrice, superiore per semplicità tecnica ed efficienza al motore elettrico tradizionale, venne al F. nell'agosto 1885. In effetti egli trasferl la nozione di polarizzazione circolare ottenuta con due polarizzazioni piane opportunamente sfasate, che interpretava il noto fenomeno ottico della polarizzazione della luce, al campo dell'elettricità, utilizzando cosi una feconda analogia fra ottica ed elettromagnetismo.
Il F. costruì il dispositivo fra l'agosto ed il settembre dell'85, discutendone pubblicamente i principi del funzionamento e mostrando il modello in aula. Come s'è già detto, non ne richiese il brevetto, e pubblicò i suoi risultati solo tre anni più tardi: Rotazioni elettrodinamiche prodotte per mezzo di correnti alternate (ora in Opere, I, pp. 333-348). Questa situazione favorì il sorgere di questioni di priorità.
Nel 1889, all'Esposizione universale di Parigi, N. Tesla e R. Kennedy, inventori americani, presentarono modelli di motori a campo magnetico rotante; sembra che Tesla in particolare volesse attribuirsi il completo merito dell'invenzione. Ne seguirono polemiche, con grandi interessi economici in gioco, dalle quali peraltro il F. si mantenne dignitosamente estraneo.
All'Esposizione internazionale di elettrotecnica di Francoforte del 1891 il merito della scoperta fu pienamente riconosciuto al Ferraris. Già nell'88 la Westinghouse americana gli aveva offerto una forte somma perché cedesse il brevetto dei suo motore; egli rispose che non aveva mai tenuto segreti i risultati ottenuti e che voleva continuassero ad essere pubblici.
Oggi il motore del F. è elemento fondamentale per la conversione di potenza elettrica in potenza meccanica. Esso ha permesso di superare le enormi difficoltà che negli ultimi anni dell'800 si incontrarono per la trasmissione a distanza delle correnti continue, mediante il ricorso all'impiego della corrente alternata. 1 dispositivi originali del F. sono conservati presso l'Istituto elettrotecnico nazionale di Torino, a lui intitolato.
Il F. collaborò anche con l'AEG (Allgemeine Elektrizitáts-Gesellschaft) tedesca per la realizzazione di sistemi a corrente alternata. Oltre ai lavori fondamentali nel campo dell'elettromagnetismo pubblicò nel 1876 un volume sulla teoria degli strumenti diottrici basata sugli studi di C. F. Gauss (Le proprietà cardinali degli strumenti diottrici. Esposizione elementare della teoria di Gauss e delle sue applicazioni, ora in Opere, III, pp. 73-262) ed una memoria: Suicannocchiali con obiettivo composto di più lenti a distanza le une dalle altre, ibid., pp. 263-287. I risultati esposti in questa memoria hanno consentito la realizzazione di cannocchiali più corti dei precedenti a parità di ingrandimento.
Nel 1897 comparve, postuma, la Teoria geometrica dei campi vettoriali come introduzione allo studio dell'elettricità, del magnetismo ... (ora in Opere, I, pp. 389-492): si tratta di un'opera che avrebbe dovuto costituire l'introduzione ad un trattato di elettrotecnica, e contiene una limpida trattazione del calcolo e dell'analisi vettoriale nello spirito di G. Peano.
Il F. mori a Torino di pleurite il 7 febbr. 1897; non aveva ancora cinquant'anni.
I suoi scritti sono raccolti in Opere di G. Ferraris, 3 voll. a cura dell'Associazione elettrotecnica italiana, Milano 1902-1904.
Fonti e Bibl.: L. Giacardi, G. F., in Bibliotheca mathematica, Torino 1897, pp. 151 s.; B. Dibner, F. G., in Dictionary of scientific biography, IV, New York 1971, pp. 588 s.; L. Firpo, G. F.., in Id., Gente di Piemonte, Milano 1983, pp. 217-251 (a pp. 333-343 bibliogr. completa); Id., G. F. Tra società e scienza, in 200 anni di storia dell'Accademia delle scienze di Torino, Torino 1988, pp. 138-141.