Elettrocalamita.
Nell`inventario del 1906 al n° 585 di pag. 158 si legge: “Elettrocalamita con ancora a cavalletto. Condizione Buona. ₤ 10”. Destinata al Gabinetto di Elettrotecnica.
Con molta probabilità si tratta di questo esemplare per le sue peculiarità costruttive, anche se l`ancora è andata perduta.
La storia della nascita delle elettrocalamite si può far risalire alle esperienze di H. C. Oesrsted. Tra il 1807 e il 1812 questi, per ragioni filosofiche, iniziò a sostenere che vi doveva essere una relazione tra elettricità e magnetismo; ma solo nell`inverno e nella primavera del 1920 scoprì una relazione tra le due entità.
Si narra che la scoperta iniziale fu casuale e che avvenne dopo una lezione.
Gli scienziati dell`epoca, di cultura newtoniana-coulombiana, cercavano forze agenti lungo una retta congiungente la sorgente di una forza e l`oggetto che subisce la forza, mentre con somma meraviglia Oersted trovò che l`ago di una bussola si disponeva ortogonalmente ad un filo percorso da corrente elettrica. Subito il mondo scientifico, sorpreso dalla novità, si mise a studiare il nuovo fenomeno.
Sono note a tutti gli studenti di fisica elementare le esperienze di J. B. Biot e F. Savart e ancor di più quelle di J-F. D. Arago e A-M. Ampère.
Sembra certo che quest`ultimo, appena saputa la novità da Arago, pensasse di aumentare l`effetto magnetico della corrente avvolgendo il filo in molte spire per formare un solenoide.
La stessa idea è attribuita a ragione a J. S. C. Schweigger che nel 1821 battezzò la sua bobina “moltiplicatore”.
Ben presto in molti ebbero l`idea di rafforzare il magnetismo prodotto dalla bobina inserendo al suo interno un materiale ferromagnetico.
Gli atomi e gli elettroni di alcuni materiali (come leghe di ferro, cobalto, nichel, ecc.), quando vengono immersi in un campo magnetico, si orientano in modo tale da rinforzare il campo di centinaia o di migliaia di volte.
Si scoprì dunque che certi materiali ferromagnetici conservavano il magnetismo dopo che la corrente era cessata e dunque si potevano fabbricare magneti “permanenti” artificiali; mentre per avere i vantaggi di una elettrocalamita era necessario che, al cessare della corrente elettrica, cessasse anche l`effetto magnetico.
Per inciso all`epoca la corrente era continua perché ottenuta con le pile. Normalmente il nucleo ferromagnetico di una elettrocalamita era di ferro dolce.
Il primo elettromagnete di una certa potenza, inventato da W. Sturgeon nel 1824, poteva sollevare un peso di circa 50 N. Nel 1832 Henry costruì una elettromagnete che sollevava fino a 17.000 N.
Oggi si costruiscono degli elettromagneti straordinari, con materiali superconduttori, impiegati ad esempio sia nella risonanza magnetica nucleare, sia negli acceleratori di particelle. Nel Large Hadron Collider del CERN di Ginevra si sono raggiunti dapprima 8,3 Tesla con magneti dipolari (bobine) superconduttori raffreddati con elio superfluido alla temperatura di 1,9 K nel 2012 e si sono poi raggiunti 13 T nel 2015 ( L. H. C. è il posto più freddo dell`Universo). Ora 2018 è invia di ulteriore potenziamento.
Le figure 9503 e 9504 sono a pag. 494 del catalogo Physical Apparatus, Baird & Tatlock (London) Ltd. 1912. Rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-52548.pdf .
In esse si vede l’ancora che, nell’esemplare della collezione del Montani, è andata perduta.
Bibliografia.
R. Pitoni, Storia della Fisica, S.T.E.N. Torino, 1913.
F. Cajori, Storia della Fisica Elementare, N. Zanichelli, Bologna 1908.
R. Renzetti, La nascita e la prima affermazione della teoria di campo, La Fisica nella Scuola, XXXIII, 4, 2000.
L. Pearce Williams, André-Marie Ampère. Le Scienze, marzo 1989.
AA.VV., P. P. C. Progetto Fisica , Vol. B, Zanichelli, Bologna 1986.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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