Esperienze di elettromagnetismo

Apparecchio per l'esperimento di Oersted

Apparecchio per l'esperimento di Oersted (collezione De Rubeis)

Apparecchio per l'esperimento di Oersted (collezione De Rubeis).

L’apparecchio permise a Oersted di dimostrare che una corrente elettrica che circola in una spira genera un campo magnetico che riesce a deviare un ago magnetico posto nelle sue vicinanze, trovando così il legame tra l’elettricità ed il magnetismo.

Moltiplicatore di Schweigger

Moltiplicatore di Schweigger (collezione De Rubeis)

Moltiplicatore di Schweigger (collezione De Rubeis).

Il moltiplicatore di Schweigger basa il suo funzionamento sullo stesso principio verificato nell'esperienza di Oersted: una corrente elettrica che circola in una spira genera un campo magnetico che riesce a deviare un ago magnetico posto nelle sue vicinanze. Schweigger realizzò il suo apparecchio con diverse spire di filo così che il campo magnetico prodotto veniva moltiplicato.

Elettromagnete per rivelare il campo magnetico

Elettromagnete per rivelare il campo magnetico (collezione De Rubeis)

Elettromagnete per rivelare il campo magnetico (collezione De Rubeis).

Facendo circolare una corrente elettrica continua nell'avvolgimento di filo di rame avvolto attorno ad una sbarretta di ferro dolce quest'ultimo si magnetizza. Due aghi magnetici posti alle due estremità evidenziano le polarità nord-sud. Invertendo il verso della corrente, mediante il commutatore posto al centro, si osserva l'inversione delle polarità magnetiche.

Spire per rivelare le linee di forza del campo magnetico

Spire per rivelare le linee di forza del campo magnetico (collezione De Rubeis)

Spire per rivelare le linee di forza del campo magnetico (collezione De Rubeis).

Disco di Arago' (I)

Disco di Aragò (I) (collezione De Rubeis)

Disco di Aragò (I) (collezione De Rubeis).

L'apparecchio prende il nome da Jean François Dominique Aragó (1786 - 1853), il quale osservò, nel 1824-25, che il movimento rotatorio di un magnete permanente provocava la rotazione di un disco massiccio di alluminio posto al di sopra di esso. Fu questa la prima vera esperienza relativa al fenomeno “induzione elettromagnetica” in grado di unificare i fenomeni elettrici e quelli magnetici; la spiegazione, però, venne data pochi anni dopo (1831) con gli esperimenti di Faraday.
Il magnete in rotazione genera all’interno del disco di alluminio (un materiale non ferromagnetico) delle correnti parassite (o correnti di Foucault) che, a loro volta, creano un campo magnetico che si oppone al campo che lo ha generato (legge di Lenz) e, opponendosi al moto relativo disco-magnete, trascina il disco nella rotazione.

Disco di Arago' (II)

Disco di Aragò (II) (collezione De Rubeis)

Disco di Aragò (II) (collezione De Rubeis).
 

Disco di Arago' (III)

Disco di Aragò, creazione originale (collezione De Rubeis)

Disco di Aragò, creazione originale (collezione De Rubeis).

L'apparecchio prende il nome da Jean François Dominique Aragò (1786 - 1853), il quale osservò, nel 1824-25, che il movimento rotatorio di un magnete permanente provocava la rotazione di un disco massiccio di alluminio posto al di sopra di esso. Il disco di Aragò veniva utilizzato per le sperimentazioni sull’induzione elettromagnetica nei conduttori massicci (correnti di Focault).
In questa versione originalissima il disco massiccio di alluminio viene messo in rotazione, con una manovella, rispetto a tre gruppi di magneti posti in 3 punti diversi: su un piccolo mappamondo metallico, su un cilindro di ottone e su un disco di Newton. Con la rotazione del disco i magneti generano al suo interno delle correnti che, a loro volta, creano dei campi magnetici che si oppongono ai campi che li hanno generati (legge di Lenz) e, opponendosi al moto relativo disco-magnete, trascinano nella rotazione i magneti vincolati al mappamondo, al cilindro di ottone e al disco di Newton.

Anello di Faraday

Anello di Faraday (collezione De Rubeis)

Anello di Faraday (collezione De Rubeis).

L'anello di Michael Faraday (1791 - 1867) permise allo scienziato di scoprire l’induzione elettromagnetica il 29 agosto 1831. Egli lo descrisse con queste parole:

"Si fece un anello con una sbarra rotonda di ferro dolce, il metallo aveva 7/8 di pollice di spessore, l’anello 6 pollici di diametro esterno. Si avvolsero intorno ad una parte di cotone tre spirali, ciascuna, contenente 24 piedi circa di filo di rame dello spessore di 1/20 di pollice: esse erano isolate dal ferro e l’una dall’altra, sovrapposte in modo da rimanere isolate una dentro l’altra, ed occupavano su l’anello una lunghezza di circa 9 pollici. [...] Si può vedere il gruppo indicato con A nella figura 1. Dall’altro lato dell’anello furono applicati 60 piedi dello stesso filo di rame, formando una spirale B avendo la stessa direzione della spirale del gruppo A ma che ne era separata a ciascuno estremo da un mezzo pollice all’incirca di ferro scoperto".

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Modellino di Maxwell (analogia meccanica della legge di Faraday)

Modellino di Maxwell per la dimostrazione della legge di Faraday mediante un'analogia meccanica (collezione De Rubeis)

Modellino di Maxwell per la dimostrazione della legge di Faraday mediante un'analogia meccanica (collezione De Rubeis).

Apparecchio per la dimostrazione dell’induzione elettromagnetica

Originale apparecchio per la dimostrazione dell’induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis)

Originale apparecchio per la dimostrazione dell’induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis).

Lo scorrimento di un magnete lungo una bobina, costituita da spire di filo di rame avvolte attorno ad un nucleo di ferro dolce, genera una corrente elettrica rilevabile con un microamperometro a zero centrale. Cambiando il verso dello scorrimento si osserva la deviazione dell'ago del microamperometro. Quanto più veloce è il movimento, tanto maggiore è l'intensità della corrente che circola nel circuito, in accordo con la legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica.

Doppio rocchetto per le correnti indotte (I)

Doppio rocchetto per le correnti indotte (I) (collezione De Rubeis)

Doppio rocchetto per le correnti indotte (I) (collezione De Rubeis).

Il doppio rocchetto per le correnti indotte permette di dimostrare i principi fondamentali della legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. Esso è costituito da due solenoidi in filo di rame che possono essere inseriti coassialmente l’uno dentro l’altro. All’interno del rocchetto più interno può essere inserito un nucleo ferromagnetico realizzato con fili in ferro dolce.
Collegando un amperometro o un voltmetro a zero centrale ai capi del solenoide più esterno (o più interno) si osserverà che una variazione del flusso magnetico concatenato con lo stesso solenoide induce una corrente rilevata dallo strumento con picco. Introducendo il nucleo in ferro gli effetti della variazione del flusso sono molto più intensi.

Doppio rocchetto per le correnti indotte (II)

Doppio rocchetto per le correnti indotte (II), modello didattico (collezione De Rubeis)

Doppio rocchetto per le correnti indotte (II), modello didattico (collezione De Rubeis).

Apparecchio di Thompson (II)

Apparecchio di Thompson per esperienze sul campo magnetico e sull'induzione elettromagnetica, versione didattica (collezione De Rubeis)

Apparecchio di Thompson per esperienze sul campo magnetico e sull'induzione elettromagnetica, versione didattica (collezione De Rubeis).

Apparecchio di Thompson (I)

Apparecchio di Thompson per esperienze sul campo magnetico e sull'induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis)

Apparecchio di Thompson per esperienze sul campo magnetico e sull'induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis).

Nuclei ferromagnetici per esperienze di induzione

Nuclei ferromagnetici per esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

Nuclei ferromagnetici per esperienze di induzione (collezione De Rubeis).

Rocchetto per esperienze di induzione

Rocchetto per esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

Rocchetto per esperienze di induzione (collezione De Rubeis).

Luci e suoni ad induzione

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti luminosi in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti sonori in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti sonori in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

  • Bobine per effetti sonori in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

    Bobine per effetti sonori in esperienze di induzione (collezione De Rubeis)

 

Originali bobine ideate per produrre effetti luminosi e sonori nelle esperienze di induzione con l'apparecchio di Thompson.

Rocchetti ad induzione di Ruhmkorff

  • Rocchetto di Ruhmkorff (I), prima versione (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (I), prima versione (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (II) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (II) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (III) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (III) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (IV) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (IV) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (V) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (V) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (VI) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (VI) (collezione De Rubeis)

  • Particolare dell'interruttore del rocchetto di Ruhmkorff (VI) (collezione De Rubeis)

    Particolare dell'interruttore del rocchetto di Ruhmkorff (VI) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (VII) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (VII) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (VIII) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (VIII) (collezione De Rubeis)

  •  Rocchetto di Ruhmkorff (IX) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (IX) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (X) (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (X) (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (XI) in bachelite (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (XI) in bachelite (collezione De Rubeis)

  • Rocchetto di Ruhmkorff (XIII) in bachelite utilizzato per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis)

    Rocchetto di Ruhmkorff (XIII) in bachelite utilizzato per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis)

  • Interruttore di Wagner per rocchetto di Ruhmkorff (collezione De Rubeis)

    Interruttore di Wagner per rocchetto di Ruhmkorff (collezione De Rubeis)

 

Il rocchetto di Ruhmkorff o “rocchetto a induzione” venne costruito nel 1851 da Heinrich Daniel Ruhmkorff (1803-1877) e divenne un accessorio fondamentale e indispensabile in tutti i laboratori dell’epoca. Il rocchetto fu infatti per più di mezzo secolo l’unico dispositivo in grado di generare tensioni periodiche elevate, ed è stato determinante per lo sviluppo delle ricerche sulle onde hertziane e sulla scariche nei tubi con gas rarefatti.

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Rocchetto a induzione variabile (I)

Rocchetto a induzione variabile, creazione originale (collezione De Rubeis)

Rocchetto a induzione variabile, creazione originale (collezione De Rubeis).

Rocchetto a induzione variabile (II)

Rocchetto a induzione variabile comandato da un interruttore rotante a ruota dentata (collezione De Rubeis)

Rocchetto a induzione variabile comandato da un interruttore rotante a ruota dentata (collezione De Rubeis).

Slitta di induzione di Reymond Du Bois con elettrodi

Slitta di induzione di Reymond Du Bois con elettrodi ad impugnatura (collezione De Rubeis)

Slitta di induzione di Reymond Du Bois con elettrodi ad impugnatura (collezione De Rubeis).

Slitta di induzione doppia

Slitta di induzione doppia, creazione originale (collezione De Rubeis)

Slitta di induzione doppia, creazione originale (collezione De Rubeis).

Doppia bobina per esperienze di induzione

Doppia bobina per esperienze di induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis)

Doppia bobina per esperienze di induzione elettromagnetica (collezione De Rubeis).

Spirali piane di Matteucci

Spirali piane di Matteucci (collezione De Rubeis)

Spirali piane di Matteucci (collezione De Rubeis).

Trasformatore didattico

Trasformatore didattico, creazione originale (collezione De Rubeis)

Trasformatore didattico, creazione originale (collezione De Rubeis).

Cerchio di Palmieri

Cerchio di Palmieri (o di Delezenne) (collezione De Rubeis)

Cerchio di Palmieri (o di Delezenne) (collezione De Rubeis).

Il cerchio di Palmieri (o di Delezenne) fu realizzato dal fisico italiano Luigi Palmieri (1807 - 1896), esso è un induttore tellurio elettrico che permette di rilevare il campo magnetico terrestre. La rotazione dell'avvolgimento sul telaio circolare centrale nel campo magnetico terrestre genera una corrente elettrica misurabile da un amperometro.

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Apparecchio elettromedicale di Palmieri

Apparecchio elettromedicale di Palmieri (collezione De Rubeis)

Apparecchio elettromedicale di Palmieri (collezione De Rubeis).

Pendolo di Waltenhofen

Pendolo di Waltenhofen (collezione De Rubeis)

Pendolo di Waltenhofen (collezione De Rubeis).

Trasformatore di Tesla

Trasformatore di Tesla (collezione De Rubeis)

Trasformatore di Tesla (collezione De Rubeis).

Spinterometro per esperienze di Tesla

Spinterometro per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis)

Spinterometro per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis).

Rocchetto di Ruhmkorff per esperienze di Tesla

Rocchetto di Ruhmkorff (XII) per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis)

Rocchetto di Ruhmkorff (XII) per esperienze di Tesla (collezione De Rubeis).

Interruttore di Wagner per rocchetto di Ruhmkorff

Interruttore di Wagner per rocchetto di Ruhmkorff impiegato nelle esperienze di Tesla (collezione De Rubeis)

Interruttore di Wagner per rocchetto di Ruhmkorff impiegato nelle esperienze di Tesla (collezione De Rubeis).

Uovo elettrico (o "uovo filosofico")

Uovo elettrico (collezione De Rubeis)

Uovo elettrico (collezione De Rubeis).

L'uovo elettrico permette di studiare gli effetti luminosi prodotti da una scarica elettrica in un gas rarefatto al variare della sua pressione e natura.

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Apparato di de la Rive

Apparato di de la Rive per la dimostrazione dell’azione rotatoria dei magneti sulle scariche elettriche in gas rarefatti (collezione De Rubeis)

Apparato di de la Rive per la dimostrazione dell’azione rotatoria dei magneti sulle scariche elettriche in gas rarefatti (collezione De Rubeis).

L’apparecchio è formato da un globo di vetro, munito alla sommità di una ghiera d’ottone con due rubinetti...

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