Generatori elettrici

Macchina magnetoelettrica di Pixii (I)

Macchina magnetoelettrica di Pixii, 1832 (collezione De Rubeis)

Macchina magnetoelettrica di Pixii, 1832 (collezione De Rubeis).

La macchina magnetoelettrica di Hippolyte Pixii (1808 - 1835) venne presentata all’Accademia delle Scienze di Francia il 3 settembre 1832, primo generatore magnetoelettrico messo in funzione in pubblico.
La rotazione di un magnete permanente a ferro di cavallo, posto sotto le due bobine di filo di rame, causa una variazione del flusso del campo magnetico che, a sua volta, per induzione elettromagnetica genera una forza elettromotrice e, quindi, il passaggio di corrente quando viene utilizzata per far accendere una lampadina. Poiché il magnete, nella sua rotazione, presenta alternativamente i poli nord e sud sulle due bobine, sarà indotta una corrente alternata.

Macchina magnetoelettrica di Pixii (II)

Macchina magnetoelettrica di Pixii con commutatore, 1832 (collezione De Rubeis)

Macchina magnetoelettrica di Pixii con commutatore, 1832 (collezione De Rubeis).

La macchina magnetoelettrica di Hippolyte Pixii (1808 - 1835) venne presentata alla "Accademia delle Scienze di Francia" il 3 settembre 1832, fu la prima macchina magnetoelettrica che funzionò in pubblico.
La rotazione di un magnete permanente a ferro di cavallo, posto sotto le due bobine di filo di rame, causa una variazione del flusso del campo magnetico che, a sua volta, per induzione elettromagnetica genera una forza elettromotrice e, quindi, il passaggio di corrente quando viene chiuso il circuito.
Poiché il magnete, nella sua rotazione, presenta alternativamente i poli nord e sud sulle due bobine, sarà indotta una corrente alternata. Su consiglio di André-Marie Ampère (1775 - 1836), Pixii aggiunse un commutatore sull’asse di rotazione del magnete così da rendere pulsante la corrente alternata (si noterà infatti l'assenza del commutatore nella Macchina magnetoelettrica di Pixii (I)).

Macchina magnetoelettrica di Clark

Macchina magnetoelettrica di Clark, 1835 (collezione De Rubeis)

Macchina magnetoelettrica di Clark, 1835 (collezione De Rubeis).

La macchina, un generatore magnetoelettrico, venne ideato da E. M. Clark (1804 - 1846) nel 1835 circa. La rotazione di una coppia di bobine, affacciata sulle espansioni polari di un magnete permanente, induce nelle stesse spire una corrente che, a causa del moto rotatorio, è alternata. Questa viene convertita in una corrente pulsante per mezzo di un commutatore. Il modello si differenzia rispetto alla Macchina magnetoelettrica di Pixii (I) in quanto ora sono le bobine a ruotare mentre il magnete rimane fermo.

Dinamo elettromagnetica di Wheatstone

Dinamo elettromagnetica di Wheatstone, 1867 (collezione De Rubeis)

Dinamo elettromagnetica di Wheatstone, 1867 (collezione De Rubeis).

Il generatore elettromagnetica venne proposta nel 1867 da Charles Wheatstone (1802 - 1875). Assieme alle macchine dinamo-elettriche (denominate in seguito semplicemente 'dinamo') di Werner von Siemens (1816 - 1892) furono le prime macchine autoeccitanti e in quanto tali rappresentarono una grande novità riuscendo infatti a garantire un netto miglioramento del rendimento rispetto ai generatori precedenti.

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Anelli di Pacinotti e Macchina per la loro rotazione (1858-1859)

Anelli (1858) e macchina per la rotazione degli anelli (1859)(collezione De Rubeis)

Anelli (1858) e macchina per la rotazione degli anelli (1859)(collezione De Rubeis).

Gli Anelli vennero costruiti da Antonio Pacinotti a Pisa nel 1958. Essi costituiscono un'evoluzione dell'avvolgimento chiuso montato sull'amperometro per medie correnti del 1857 e documentano il processo che condusse Pacinotti alla successiva invenzione della macchinetta o dinamo nel 1860.

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Macchinetta o dinamo elettromagnetica di Pacinotti (1860)

Macchinetta o dinamo di Antonio Pacinotti, 1860 (collezione De Rubeis)

Macchinetta o dinamo di Antonio Pacinotti, 1860 (collezione De Rubeis).

La Macchinetta, nota come Dinamo, venne costruita da Antonio Pacinotti a Pisa, nel 1860, quando aveva 19 anni. Essa permette di ottenere, per induzione elettromagnetica, una corrente continua mediante la rotazione dell'Anello in un campo magnetico generato da un'elettrocalamita. È la più importante macchina ad anello costruita da Antonio Pacinotti ed è anche la più importante tra tutte le macchine elettro-magnetiche del tempo perché introduce accorgimenti tecnici, come il collettore e l'elettro-calamita trasversale ad anello, tali da permettere lo sviluppo di tutte le dinamo costruite successivamente.

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Macchina a gomitolo elettromagnetico di Pacinotti (1874)

Macchina a Gomitolo elettromagnetico di Antonio Pacinotti, 1874 (collezione De Rubeis)

Macchina a Gomitolo elettromagnetico di Antonio Pacinotti, 1874 (collezione De Rubeis).

La Macchina a Gomitolo fu la prima macchina elettromagnetica costruita da Antonio Pacinotti a Cagliari e costituisce un'evoluzione della macchinetta o dinamo del 1860. Da essa differisce nella parte rotante: al posto dell'anello è presente il gomitolo, un cilindro di ferro pieno con 24 scanalature dentro le quali viene avvolto il filo elettrico. Senza dubbio la Macchina a Gomitolo presenta dei vantaggi rispetto al classico anello, specialmente nel rendimento, tant'è vero che ancora oggi moltissimi apparecchi mantengono tale disposizione.

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Macchina a volano di Pacinotti (1874-1878)

Modellino in scala della struttura della macchina a volano di Pacinotti; studio che prelude alla prossima ricostruzione nelle sue dimensioni effettive (collezione De Rubeis)

Modellino in scala della struttura della macchina a volano di Pacinotti; studio che prelude alla prossima ricostruzione nelle sue dimensioni effettive (collezione De Rubeis).

Antonio Pacinotti, a Pisa, nell'anno accademico 1874-75, avviò la costruzione di un Volano elettro-magnetico che sarebbe stato il nucleo principale della nuova macchina portata a compimento tre anni dopo.

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Macchina elettromagnetica con sopraeccitatore di Pacinotti (1878-1880)

Macchina elettromagnetica con sopraeccitatore di Antonio Pacinotti, 1878 - 1880 (collezione De Rubeis)

Macchina elettromagnetica con sopraeccitatore di Antonio Pacinotti, 1878 - 1880 (collezione De Rubeis).

La macchina elettromagnetica con sopraeccitatore fu costruita da Pacinotti a Cagliari fra il 1878 ed il 1880. Ha una struttura simile alla macchinetta o dinamo del 1860, ma differisce da essa per le dimensioni maggiori e per la presenza del sopraeccitatore, un interruttore montato sullo stesso asse dell'elettromagnete rotante. La funzione del sopraeccitatore è di rendere più efficiente la produzione di corrente quando si aziona manualmente il contatto posto a lato.

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Macchina dinamo-elettrica di Gramme (1871)

Macchina dinamo-elettrica di Gramme, 1871 (collezione De Rubeis)

Macchina dinamo-elettrica di Gramme, 1871 (collezione De Rubeis).

Il 17 luglio 1871 fu presentata dal prof. Jamin, all'Accademia delle Scienze di Parigi, una macchina costruita dal belga Zénobe Gramme che altro non era se non una copia della macchinetta o dinamo elettromagnetica realizzata da Antonio Pacinotti nel 1860. Ciò non sminuisce la figura del Gramme, il cui vero merito sta nell’aver saputo costruire macchine dinamoelettriche su ampia scala, adatte ad un uso industriale, mentre le macchine di Pacinotti rimanevano strumenti da laboratorio.

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Dinamo di Edison

Fase della ricostruzione della dinamo di Edison, 1880 (collezione De Rubeis)

Fase della ricostruzione della dinamo di Edison, 1880 (collezione De Rubeis).

La dinamo venne costruita da T. A. Edison (1847 - 1931) intorno al 1880.  La sua costruzione è legata ai lavori di Edison sulla realizzazione di un sistema di illuminazione più efficiente e di migliore qualità nella città di New York. I generatori elettromagnetici di Edison erano dinamo di grande potenza e ad elevato rendimento.