Resistenza campione in manganina da 0,1 Ω a 20°C costruita dalla Otto Wolff (fondata nel 1890), ideata e certificata dalla PTR (ovvero Phisikalisch-Technischen Reichsanstalt che dal 1887 garantiva i migliori campioni).
Nell’inventario del 1906 al n° 628 si legge: “Campione normale di resistenza 1/10 di ohm, condizione buona, ₤ 65”. L’anno di fabbricazione, 1902, è ben visibile su una borchia ovale di ottone recentemente restaurata dall’accorto ing. Claudio Profumieri; su di essa si vede rappresentata un’aquila e la scritta PTR 222 seguita da una stella.
Il coperchio inoltre reca le scritte: “bei 20 °C”; “O. Wolff, Berlin 2372”, nel centro si può inserire un termometro dopo aver tolto il tappo.
Il campione di resistenza è realizzato in manganina, composta con 84 parti di rame, 12 di manganese e 4 di nichel.
Essa presenta un’ottima stabilità nel tempo, un coefficiente di temperatura dell`ordine di 0,001 1/°C e la sua resistività è compresa tra 0,42 e 0,45 µΩ m.
Se la costituzione della resistenza richiede un filo di una certa lunghezza e il suo uso prevede correnti alternate, bisogna usare opportuni accorgimenti costruttivi per ridurre sia l’induttanza che la capacità.
Per valori molto bassi di resistenza ciò non è necessario.
Le figure 61 906 – 61 911 e 61 912 sono a pag. 919 del catalogo “Max Kohl A. G. Chemnitz (Germany). Price List No. 50, Vols. II and III Physical Apparatus”. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-51634.pdf
Il campione antico dell’ohm (detto primario) è rappresentato dalla resistenza elettrica offerta da una colonna cilindrica di mercurio, alta 106,3 cm di massa pari a 14,4521 g (sezione 1 millimetro quadro) alla temperatura di 0 °C, percorsa da una corrente costante. Tale campione è conservato nel museo di Sevrés.
Il tubo termina con le sue estremità in due pozzetti ripieni anch’essi di mercurio chimicamente puro e distillato nel vuoto; due elettrodi di platino o di rame amalgamato mettono in comunicazione i pozzetti con i conduttori esterni.
La figura 2 è a pag. 3 del testo di G. Veroi citato in bibliografia.
Ovviamente nella lunghezza totale bisogna tener conto e dei pozzetti e del raccordo tra questi e il tubo.
Si dicono campioni secondari quelli costituiti da un tubo con mercurio, ripiegato e messo in un apposito recipiente; in modo da poterlo immergere in un bagno a temperatura nota.
Questi campioni vanno tarati per confronto con i primari.
Infine si arriva ai campioni terziari come il nostro esemplare, ideato dalla PTR e realizzato da molte ditte dell’epoca: esso è costituito da un filo di manganina (84 – 86 Cu; 2 – 4 Ni; 12 Mn) avente una grande resistenza specifica (0,00000044 ohm m a 0 °C) e un piccolo coefficiente di temperatura (0,0001 1/°C).
Il filo ben isolato è avvolto in “doppio” per evitare l’autoinduzione sopra un cilindro cavo in genere di ottone che deve smaltire il calore prodotto.
Spesso il recipiente che lo racchiude contiene un liquido
isolante (in genere petrolio).
Il coperchio di ebanite o bachelite ha al centro un tappo, tolto il quale si inserisce un termometro per misurare la temperatura del liquido o del filo, poiché la taratura avviene tra i 15 e i 20 °C.
Se il campione è di piccola resistenza, allora è soggetto a correnti intense e il filo va scelto di sezione sottile per facilitare la perdita di calore, ma siccome la sezione effettiva è proporzionale all’intensità di corrente si ricorre a molti fili in parallelo.
Per intensità di corrente molto elevate invece dei fili si ricorre a lamine o a tele metalliche o addirittura a campioni a tubo metallico immerso o percorso internamente da un liquido isolante e refrigerante.
Secondo G. Veroi (pagine 4 e 5 del testo citato in bibliografia): «I migliori campioni sono quelli ideati dal ‹Physikalisch-Technischen Reichsanstalt› di Germania (fig. 9) nei quali la serie delle medie resistenze va da 0,1 a 10 000 ohm e quella delle piccole da 0,0001 a 0,1 ohm… [segue la descrizione N.d.R.]».
Qui si è voluto evidenziare l’interno della pregevole resistenza campione con i particolari dell’avvolgimento in manganina.
Secondo la ditta Cambridge Scientific Instruments Company (vedi bibliografia), laddove sia possibile, le spire sono avvolte in un singolo strato su un tubo di ottone
per assicurare la massima superficie di radiazione allo scopo di dissipare rapidamente il calore. Il filo è di
manganina selezionata, coperto di seta che, dopo essere stata avvolta, è verniciata con gommalacca e
attentamente ricotta per assicurarne la costanza. Il tutto è chiuso in un contenitore cilindrico in ottone perforato e nichelato secondo i disegni originali adottati dalla Physicalish-Technischen Reichsanstalt.La figura 1- 120 mostra le particolarità costruttive degli avvolgimenti per ottenere resistenze antiinduttive a): bobina di resistenza avvolta in doppio; le quali però diventano capacitive per frequenze elevate b): schema elettrico equivalente ( L = 0 ; C ≠ 0) . La figura 1-121 mostra alcuni metodi costruttivi delle
resistenze campione.
Bibliografia:
G. Veroi, Elementi di Elettrotecnica-Misure Elettriche, Vol. II, UTET, Torino 1909, da cui sono tratte le figure 2 e 9. Si ricorda che l’ing. G. Veroi fu direttore del Montani dal 1907 al 1909 e vi insegnò Elettrotecnica.
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica – Misure Elettriche, Vol. III Cedam Padova 1962, da cui sono
tratte le figure 1-120 e 1-121.
L. Graetz, Die Elektrizität und ihre Anwendungen. Stuttgart. Verlag Von J. Engelhorn 1906; da cui è tratta la
figura 67. Rinvenibile all’indirizzo:
https://archive.org/details/dieelektrizittu00graegoog/page/n29/mode/2up.
Cambridge Scientific Instrument Company; Some Electrical Instruments, Cambridge England 1912.
Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/files/51687/ .
A Catalogue of Physical Instruments catalogue 17 L. E. Knott Apparatus Company Boston 1912; pag
451. Rinvenibile all’indirizzo:
https://archive.org/details/catalogofphyinst00knotrich?q=Catalogue+of+Physical+Instruments
La resistenza campione è esposta al Museo MITI su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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