elettromagnetismo - Elettrodinamica - Elettrocalamite
Elettrocalamita su base di legno
SCHEDA TECNICA
INVENTARISTATO
Calamita temporanea con bacino da pesi
Elettrocalamita su base di legno
Elettrocalamita su base di legno
1818Nº //
1838765
P.A.Nº //
1870307
1925a207
Completo
Integro
Funzionante P
Dimensioni
MATERIALI: ottone, rame, ferro, legno, seta, vernice
BIBLIOGRAFIA & PRESTITI
DATABASE
Datazione: 1856 - 1857
Nel Museo A. M. Traversi - Vetrina N
Descrizione          Funzionamento: spiegazione - verifica          Testi&Curiosità


Immagine, Malfi, © D 2008
Fonti
Ganot A. (1861) pag. 529, fig. 506
Ganot A. (1883) pag. 643, fig. 506
Milani G. (1869) Vol. 6, pag. 144, fig. 506
 

In questo apparecchio elettromagnetico si può riconoscere molto bene un'importante caratteristica che accomuna la vasta collezione di strumenti in dotazione al Vecchio Gabinetto di Fisica del Liceo: una spiccata attenzione da parte dell'artigiano costruttore all'estetica dello strumento che esce dal suo laboratorio ed è per questo motivo che spesso ci si trova di fronte ad un oggetto che è ben di più, per raffinatezza e ricchezza di particolari, di un semplice strumento da laboratorio.

In questo caso, la parte didatticamente essenziale dello strumento (un particolare circuito magnetico detto elettrocalamita con ancora mobile) si trova inserita all'interno di una struttura in legno ben curata nella sua semplicità. Ad essa si somma la raffinata forma data alla massa sospesa all'ancora mobile del circuito magnetico, la quale dà una più che evidente dimostrazione che si è di fronte ad uno strumento di laboratorio in cui è nettamente predominante il lato artistico piuttosto che l'effetto fisico che si poteva studiare.

Lo strumento aveva il compito di mostrare agli studenti come fosse realizzata un'elettrocalamita e la sua capacità, quando in funzione, di attrarre pezzi di ferro ovvero di sollevare pesi. Infatti il passaggio della corrente elettrica continua negli avvolgimenti trasforma il pezzo di ferro a U in una sorgente di campo magnetico con i poli in corrispondenza delle basi dei due bracci. Il filo elettrico non avvolge tutto il materiale perché sarebbe superfluo, dal momento che il fenomeno del confinamento magnetico assicura il passaggio delle linee di forza del campo magnetico anche nelle parti non coperte dagli avvolgimenti.

La forza che richiama verso i poli l'ancora dell'elettrocalamita è una forza elettrodinamica, cioè è prodotta dal campo magnetico, al pari delle forze elettrostatiche generate del campo elettrico. Essa è dovuta al fatto che in un qualsiasi dispositivo magnetico la forza elettrodinamica agisce nella direzione e verso per i quali aumenta il coefficiente di autoinduzione. Nel caso di un elettromagnete ad ancora, una volta stabilite le caratteristiche costruttive, l'aumento del coefficiente di autoinduzione è possibile solo attraverso l'avvicinamento dell'ancora al resto del circuito e ciò giustifica l'insorgere della forza attrattiva in grado di sollevare la piccola massa presente nel dispositivo.

Si vuole osservare infine che può sembrare eccessivo l'elevato numero di spire del circuito elettrico d'alimentazione dell'elettrocalamita (non appare sfruttato il confinamento magnetico). Tuttavia, poiché (fissato il circuito magnetico) la forza F sviluppabile dal circuito magnetico e necessaria a sollevare l'ancora mobile risulta proporzionale al quadrato della forza magnetomotrice E* = NI, cioè in formule F = k(NI)2 (con k una costante di proporzionalità), il gran numero di avvolgimenti serve a contenere l'intensità di corrente I necessaria al funzionamento dell'apparecchio. Infatti il filo conduttore degli avvolgimenti può avere sezione più piccola e la batteria di pile d'alimentazione (in questo caso pile Bunsen) può essere meno potente e meno costosa.