Galvanometro astatico Nobili.
Inventario dell`agosto 1906, pag. 160 n° 602.
La scelta di un ago magnetico, immerso in un campo generato da una corrente, come indicatore dell`intensità del campo stesso, si fa generalmente risalire a Biot e Savart, i quali nel 1820 misuravano il periodo di oscillazione dell`ago sollecitato dall`improvviso sorgere del campo magnetico associato alla corrente, campo che si sovrapponeva a quello terrestre.
J. S. C. Schweigger (1779-1857), inventò (si ritiene tra il 1820 e il 1821) il sistema con l`ago messo al centro di una bobina (che all`epoca fu chiamata moltiplicatore), poco dopo gli esperimenti fondamentali di H. C. Oersted.
A. M. Ampere, dopo aver assistito a una dimostrazione di Oersted, rifece l`esperimento ma schermò l`effetto del magnetismo terrestre sull`ago con una serie di piccoli magneti liberi di ruotare.
Nel 1825, Leopoldo Nobili (1784-1835) ebbe l`idea di eliminare gli effetti del campo magnetico terrestre appendendo al filo due aghi identici, rigidamente montati paralleli sullo stesso asse, ma con i poli magnetici orientati in versi opposti.
Il 13 maggio di quell`anno egli presentò la sua invenzione all`Accademia di Scienze, Lettere ed Arti di Modena.
In seguito realizzò altri galvanometri con l`intento di fare delle misure tra loro confrontabili, anticipando il metodo assoluto di misura della corrente, introdotto nel 1837 con la bussola delle tangenti da C. S. M. Pouillet.
Il galvanometro del tipo Nobili si presenta in diverse versioni; questa in possesso del Montani, ha l`ago inferiore messo al centro di una bobina percorsa dalla corrente continua da misurare. L`ago superiore, posto sopra un disco metallico graduato, permette la lettura fungendo anche da indice.
Il debole smorzamento è dovuto alle correnti indotte in questo disco dall`ago magnetico in movimento. Il galvanometro dunque ha oscillazioni lunghe e poco smorzate.
S. Gherardi (1802-1879) suggerì, poco tempo dopo, di porre ciascun ago al centro di una bobina (vedi la figura 3).
Queste due bobine dovevano essere di identiche caratteristiche, messe in serie fra loro ma percorse dalla corrente in versi opposti. In questa versione i campi prodotti dalle due bobine generano negli aghi due coppie concordi i cui effetti si sommano. La torsione del filo di sospensione forma la coppia antagonista. A tale principio, in seguito, si ispirò probabilmente Thomson (Lord Kelvin) nella realizzazione del suo galvanometro.
Il difetto principale di questi galvanometri è dovuto all`alterazione del magnetismo degli aghi nel tempo, che comporta una deriva nel funzionamento. Per ovviare a ciò, prima della misura, gli aghi, posti in corrispondenza dello zero, venivano orientati lungo il meridiano magnetico terrestre. La sferetta con anello zigrinato visibile in alto serve per regolare l`altezza degli aghi.
Il galvanometro è funzionante dopo un lieve restauro eseguito dall’ing. Profumieri.
Nessuna delle molte opere consultate, pur prodighe nelle descrizioni dei particolari costruttivi, fornisce la benché minima indicazione certa sul metodo di misura seguito.
Chi scrive e l’ing. Profumieri, hanno sottoposto lo strumento ad una tensione di 0,9 V con una resistenza in serie di protezione di 47 kΩ. La prova sperimentale suggerisce di eseguire la lettura dell’angolo indicato dall’ago superiore sulla scala graduata del disco quando la coppia, generata dal campo magnetico associato alla corrente circolante nella bobina, viene equilibrata dalla torsione del filo di sospensione.
La figura 97 è a pag. 68 del Catalogue Général et Explicatif des Instruments de Physique de G. Fontaine, 1° Fascicule, Paris 1886. Rinvenibile all’indirizzo:
https://archive.org/details/b24878844/mode/2up?q=Catalogue+G%C3%A9n%C3%A9ral+et+Explicatif+des+Instruments+de+Physique+G.+Fontaine
Bibliografia:
R. Pitoni, Storia della fisica, STEN, Torino, 1913. F. Cajori, Storia della fisica elementare, N. Zanichelli, Bologna, 1909.
G. Sbrighi e G. Cadoppi, Uno scienziato dimenticato: Leopoldo Nobili, La fisica nella Scuola, XVII 1 1984.
G. Tarozzi, Leopoldo Nobili e la cultura scientifica del suo tempo, Nuova Alfa Editoriale, Bologna, 1985.
G. Veroi, Corso di Elettricità, Misure Elettriche, Torino 1903, da cui sono tratte le figure 1 e 2 del galvanometro.
L. Ferraris, Misure Elettriche, UTET Torino 1932.
L. Segalin, Fisica sperimentale, Vol. II, G. B. Paravia, Torino 1933.
C. M. Gariel, Traité pratique d`électricité, tome I, O. Doin, Paris 1884.
A. Battelli e P. Cardani, Trattato di Fisica sperimentale, Vol. IV, F. Vallardi, Milano 1925.
O. Murani, Trattato elementare di Fisica, Vol. II, U. Hoepli, Milano 1931.
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica, Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962 da cui è tratta la figura 3 del sistema Gherardi.
Lo strumento è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Claudio Profumieri e di Daniele Maiani, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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