{"id":1655,"date":"2017-11-20T00:03:12","date_gmt":"2017-11-19T23:03:12","guid":{"rendered":""},"modified":"2023-12-12T17:39:49","modified_gmt":"2023-12-12T16:39:49","slug":"elettromagnete_tipo86","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.istitutomontani.edu.it\/museovirtuale\/elettromagnete_tipo86\/","title":{"rendered":"Elettromagnete tipo Ruhmkoff Off. Galileo 1\u00aa parte"},"content":{"rendered":"

$\"\"$ $\"\"$ $\"\"$ Elettromagnete tipo Ruhmkorff, Off. Galileo. Nell’inventario D del 1956 al n\u00b0 4458 si legge: \u201cBanco di Ruhmkorff\u201c, registrato il 30\/12\/1968.
\nE. D. Ruhmkorff (1803-1877), l’inventore del famosissimo rocchetto che porta il suo nome, fu il primo a ideare un elettromagnete che per oltre un secolo \u00e8 stato utilizzato per svariate esperienze nelle quali \u00e8 richiesto un forte campo magnetico.
\nPer dare una succinta descrizione dell’apparecchio, corredata dalle opportune immagini, si \u00e8 deciso di suddividere in due schede le spiegazioni poich\u00e9 si parler\u00e0 delle propriet\u00e0 magnetiche dei materiali, dell’induzione magnetica ed elettromagnetica, e dell’influenza di un campo magnetico sulla polarizzazione della luce.<\/span>
\nIniziamo qui con la descrizione dell’elettromagnete, di dimensioni ragguardevoli (90 \u00d7 20 \u00d7 55 cm) e di massa complessiva di 95 kg.
\nEsso \u00e8 costituito da un robusto e massiccio banco di ferro lungo il quale scorrono le due squadre di notevole spessore che si possono fissare stringendo fortemente le viti di pressione con le grosse manopole, sottostanti le guide e ben visibili nella foto.
\nSulla parte superiore di ognuna delle due slitte \u00e8 fissato il nucleo orizzontale di ferro sul quale \u00e8 avvolto un rocchetto di un lungo filo di rame ben isolato di grossa sezione.
\nL’accuratezza nella lavorazione di tutte le parti rende sia ben manovrabile il posizionamento dei rocchetti, sia la continuit\u00e0 del circuito magnetico con un traferro complessivo trascurabile.
\nAgli estremi dei nuclei sono disposte le montature per i polaroidi; ognuna delle due reca un cerchio graduato con un indice mobile sia per posizionare il polarizzatore sia per la misura della rotazione da dare al polaroide analizzatore onde riottenere il valore massimo della luce trasmessa.
\nVi sono quattro coppie di espansioni polari di forma diversa, facilmente intercambiabili: una coppia cilindrica a faccia piana di diametro 6 cm; una coppia a profilo tronco-conico con un foro assiale per il passaggio della luce; una a profilo arrotondato ed un’altra con testa semi arrotondata. Le foto delle espansioni, nonch\u00e9 i numerosi accessori sono descritti nella seconda parte.
\n $\"\"$ <\/span>Nella figura 1 vi \u00e8 lo schema di collegamento delle bobine: ai numeri 1 e 2 fanno capo gli avvolgimenti dei rispettivi rocchetti. Ai numeri 3 si collegano, con appositi conduttori, i morsetti dell’invertitore (visibile anche nella foto) con la scritta \u201calle bobine\u201d.<\/span> $\"\"$
\nAi morsetti con la scritta \u201calimentazione\u201d si allaccia il potente alimentatore in corrente continua, non riportato nelle schede.
\nLe due bobine si possono alimentare in serie o in parallelo agendo sui morsetti 1 e 2, senza togliere i conduttori collegati all’invertitore. Questo serve ad aprire o chiudere il circuito e invertire la corrente circolante nei rocchetti.
\n\u00c8 sempre opportuno inserire nel circuito di alimentazione un reostato per ridurre la corrente prima di toglierla o di invertirla, onde evitare il danneggiamento dell’isolamento dovuto alle eventuali controforze elettromotrici autoindotte all’apertura del circuito.
\nSi possono dunque ottenere poli eteronimi affacciati o poli omonimi a seconda degli esperimenti.
\nNella disposizione in serie non si devono superare i 30 V e i 7 A; nella disposizione in parallelo i 15 V e i 14 A. Per una durata massima di 20 secondi di corrente nella disposizione in serie si potrebbero raggiungere i 25 A, ma \u00e8 sconsigliabile.
\n $\"\"$ <\/span>Nella figura\u00a0 2 \u00e8 riportata la curva di magnetizzazione per i 4 tipi di espansioni polari, per collegamento in serie e poli eteronimi con traferro di 1 cm. Si ricorda che un weber (Wb) \u00e8 la misura del flusso magnetico: 1 Wb = 1V 1s = 1T 1m\u00b2 .
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\nEsistono sostanze otticamente attive che sono in grado di ruotare il piano di polarizzazione della luce, ma M. Faraday nel 1845 scopr\u00ec che un forte campo magnetico pu\u00f2 produrre un effetto analogo in un corpo otticamente non attivo.<\/span> $\"\"$
\nTra gli accessori dell’elettromagnete c’\u00e8 un cubo di vetro flint, privo di tensioni interne; condizione questa indispensabile per avere una buona riuscita dell’esperimento, poich\u00e9 le tensioni interne modificano il piano di polarizzazione introducendo effetti indesiderati.<\/span> $\"\"$
\nLe tensioni interne si rivelano semplicemente ponendo un oggetto trasparente tra due polaroidi: si fa passare luce attraverso il primo polaroide (polarizzatore lineare) e si ruota l’altro polaroide (analizzatore lineare). Con questa semplice operazione si osservano all’interno dell’oggetto trasparente disegni sfumati con curiose regolarit\u00e0 che variano al ruotare dell’analizzatore.
\nPer eseguire la prova della scoperta di Faraday si pone il cubo di vetro flint tra le due espansioni polari tronco coniche con foro al centro e si fa passare un raggio di luce monocromatica da un polaroide (polarizzatore) all’altro (analizzatore).
\nSe si usa il laser a gas He-Ne anche di potenza 1 mW la luce che passa va raccolta su uno schermo bianco per evitare danni alla retina degli occhi, oppure si espande il raggio laser con una lente. Altrimenti si usa la luce gialla quasi monocromatica del sodio che permette una visione diretta. Si ruota l’analizzatore fino a quando la luce che passa si riduce al minimo, poi si fa passare corrente nelle bobine e il campo magnetico produce la rotazione del piano di polarizzazione con conseguente aumento della luminosit\u00e0 in uscita, quindi si ruota l’analizzatore per mezzo dell’indice fino ad ottenere di nuovo il minimo di luce trasmessa e l’angolo letto fornisce la rotazione del piano di polarizzazione dovuta all’effetto del campo magnetico sulla luce.
\nLa luce bianca non \u00e8 adatta poich\u00e8 il campo visivo appare colorato e, ruotando l’analizzatore, esso assume tutte le colorazioni arrecando disturbo alla misura.
\nIl polaroide \u00e8 uno strato di iodiochinina solfato detto herapatite, (miliardi di microcristalli ugualmente orientati) immerso in acetato di cellulosa che trasmette solo onde elettromagnetiche le sui componenti siano giacenti in un determinato piano (ci\u00f2 \u00e8 riferito nell’ambito della descrizione classica della luce). Ma mentre un polarizzatore lineare piano ideale trasmette il 50% della luce incidente, il polaroide ne trasmette solo il 32%, da qui il suo nome NH32.
\nDal dicembre del 2012 il dott. Paolo Brenni (per la Fondazione Scienza e Tecnica) ha pubblicato su youtube una serie di video nei quali magistralmente mostra molti degli esperimenti descritti in queste due schede, insieme ad altri esperimenti di fisica molto interessanti. www.youtube.com\/user\/florencefst<\/span> .
\n<\/span>La figura 144 \u00e8 a pag 162 di L. Graetz, Die Elektrizit\u00e4t und ihre Anwendungen. Stuttgart. Verlag Von J. Engelhorn 1906. Rinvenibile all’indirizzo:<\/span>
\nhttps:\/\/archive.org\/details\/dieelektrizittu00graegoog\/page\/n29\/mode\/2up<\/span>
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\nBibliografia.
\nIstruzioni delle Officine Galileo Firenze n\u00b0 110800 da cui sono tratte le figure 1 e 2\u00a0 e la figura dell’elettromegnte.
\nL. Graetz, L\u2019elettricit\u00e0 e le sue applicazioni<\/em>, F. Vallardi, Milano 1907.
\nR. P. Feynman, R. B. Leighton e M. Sands, The Feynman Lectures on Phisics<\/em>, Vol. I, H. Addison \u2013 Wesley, P. C. Massachusetts, 1964.
\nD. Pescetti, E. Piano, Pacchetto polarizzazione della luce<\/em>, T.C. Bologna 1980. <\/span>
\nPer consultare la seconda parte scrivere \u201celettromagnete\u201d su Cerca.
\nFoto di Federico Balilli, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
\nPer ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.<\/span>
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