Galvanometro di Thomson-Szymanski. Prima parte.
Nell` inventario del 1 gennaio 1912, si trova al n° 1097 di pag. 65. Viene dichiarato in buone condizioni e destinato al Gabinetto di Elettrotecnica, il costo è di ₤ 120.
Questo esemplare è identico costruttivamente ad uno appartenente alla collezione visibile nel sito:
http://www.historische-messtechnik.de/passive-messgeraete/galvanometer/thomson-galvanometer/00506.php ,
Detto sito, come del resto questo, è in continua evoluzione con nuove informazioni. Recentemente infatti vi sono state pubblicate altre notizie che noi doverosamente riportiamo:
«Lo strumento qui presentato è un galvanometro astatico a quattro bobine di Keizer e Schmidt, progettato da H. du Bois e H. Rubens. La base è una tavola di legno duro (mogano) su tre viti di regolazione. Su questo piatto di legno è montata una custodia in legno in due parti, anch’essa in mogano, la cui parte anteriore può essere rimossa. Un manicotto verticale più lungo può essere spinto su un perno corto che sporge al centro del coperchio, sul quale due magneti raddrizzatori, uno più grande e uno più piccolo (nell’oggetto manca uno dei magneti), possono essere ruotati avanti e indietro.
C’è una barra di bloccaggio in ottone sul retro della cassa. Ruotando questa barra, il blocco dell’alloggiamento viene rilasciato e l’intera parte anteriore (comprese le bobine su di essa) può essere tolta. Il meccanismo di misurazione, un sistema di aghi del tipo Thomson astatici, è quindi accessibile. Il sistema di aghi è costituito da un fascio di magneti in alto e in basso, con lo specchio piano argentato al centro. Un’ala è fissata alla parte inferiore del sistema, che può essere utilizzata per lo smorzamento e il bloccaggio.
Il sistema di aghi è progettato in modo da poter essere facilmente rimosso. La vite di fissaggio superiore è inserita in una staffa orizzontale in ottone e può essere estratta applicando una pressione moderata. Come accessorio al dispositivo, c’era anche una scatola con meccanismi di misurazione aggiuntivi di diverse sensibilità.
Le 4 bobine, accessibili dall’esterno tramite contatti in ottone, si trovano all’interno della parete anteriore e posteriore. Le pareti laterali sono in vetro, quindi si può vedere all’interno del dispositivo».
Nel sito si trova anche un documento in pdf da cui sono tratte le figure 1, 2 e 3, datato 1896. 
William Thomson (Lord Kelvin, 1824-1907) progettò e costruì questo tipo di galvanometro tra il 1855 e il 1863 poiché aveva bisogno di un ricevitore estremamente sensibile che potesse rivelare i segnali provenienti da un cavo telegrafico transoceanico. Egli aveva previsto nel 1855 la forte attenuazione del segnale lungo il cavo e quindi sapeva che un ricevitore Morse non sarebbe stato idoneo a rivelarlo. Il suo galvanometro poteva distinguere il punto dalla linea se per convenzione la deviazione dell`ago verso destra indicava ad esempio un punto e a sinistra una linea. In seguito la sensibilità e la versatilità dello strumento ne decretarono l`ampia diffusione e le molte versioni.
Il galvanometro di Thomson, nella versione di tipo astatico più comune, è costituito da due gruppi di corti aghi magnetici paralleli, sospesi ad un unico filo tra le facce di due coppie di bobine identiche, collegate in serie, ma in modo tale che il flusso del campo magnetico, generato da una coppia, sia di verso opposto a quello dell`altra coppia. Una coppia di bobine è posta sopra l`altra. Ogni gruppo di aghi ha i poli equiversi ma presenta l`orientamento dei poli opposto all`altro gruppo per tentare di eliminare l`influenza del magnetismo terrestre. È comunque difficoltoso realizzare una buona astaticità poiché questa richiede una simmetria nei circuiti e nel magnetismo degli aghi non indifferente, che inoltre muta nel tempo. Kelvin pose sopra i due gruppi un magnete compensatore, regolabile in altezza e girevole, per contrastare eventuali effetti magnetici residui e favorire l`astaticità.
Il galvanometro di Thomson dunque sostanzialmente riassume le caratteristiche di molti galvanometri, in special modo realizza il tipo ideato da Gherardi (un galvanometro astatico a doppia bobina che viene descritto nella scheda del galvanometro tipo Nobili [per vederlo scrivere: “Nobili” su Cerca N.d.R.]).
Il gruppo di corti aghi di diversa lunghezza sostituiva i magnetini a ferro di cavallo o a campana o ad anello; ma sembra certo che anche questa soluzione fosse già stata adottata da Ampere. Perfino l`uso della calamita compensatrice si fa risalire ad Ampere. All`epoca ogni casa costruttrice offriva lo stesso tipo di galvanometro con piccole varianti per renderlo idoneo a scopi diversi. L`esemplare in possesso del Montani è del tipo classico a quattro bobine ma l`apparato mobile è andato perduto, quest`ultimo era costituito da un filo probabilmente di quarzo su cui erano fissati i due gruppi di piccoli aghi magnetici e lo specchietto per la lettura. In genere gli aghi erano fissati su lastrine di mica. Pertanto la misura si svolgeva col sistema a leva ottica ideato da Poggendorf. Nella seconda parte si può osservare il “compensatore magnetico” che è stato rinvenuto da chi scrive qualche anno dopo che l’ing. C. Profumieri ha fatto queste foto.
Sul frontale dello strumento si legge “4 × 4 ohm”.
Le figure 94071 e 94072 si trovano a pag. 894 del Max Kohl A. G. Chemnitz (Germany). Price List
No. 50, Vols. II and III Physical Apparatus.
Dove si legge per la figura 94071: «Spiegelgalvanometer nach Thomson-Szymanski, Figur, mit
astatischen Magnet-system und Richtmagnet, mit Drahtverbindungsstücken, um die Spulen parallel, in
zwei Gruppen und hintereinander schalten zu können (vergl. auch Gan.-Man. Fig. 761; Gan. Rein. Fig.
832) … Die 4 Spulen haben je 4 Ohm Widerstand. Durch Abnehmen der Vorderwand läßt sich das
Galvanometer öffnen und deshalb leicht und schnell einstellen. Das Instrument ist hochempfindlich und für Versuche mit Thermoströmen, für Telephonströme, zum Nachweis der Ströme beim Schneiden von Kraftlinien usw. sehr geeignet. Das Gehäuse besteht aus Mahagoniholz».
E per la figura 94072: «Konsole dazu mit Linse und Glühlampe für 110 – 200 Volt, Figur, um das
Instrument als Reflexgalvanometer verwenden zu können …. Die Spannung ist bei Bestellung anzugeben,
ohne nähere Angabe liefern wir die Glühlampe für 110 Volt».
Bibliografia: questo tipo di galvanometro è descritto in moltissimi libri, editi dalla fine dell`Ottocento in poi, in possesso della Biblioteca del Montani. L`elenco che segue si limita ai più significativi.
C. M. Gariel, Traité Pratique d`electricité, tome I, Masson & C., Paris 1884.
R. Ferrini, Recenti progressi nelle applicazioni dell`elettricità, U. Hoepli, Milano 1884-1892 .
A. Wilke e S. Pagliani, L`elettricità, Vol. II, UTE, Torino, 1897.
G. Veroi, Corso di elettricità, Scuola di applicazione d`artiglieria e genio, Torino, 1903.
L. Graetz, L`elettricità e le sue applicazioni, Vallardi, Milano, 1907.
R. Pitoni, Storia della Fisica, STEN, Torino, 1913.
A. Battelli e P. Cardani, Trattato di Fisica sperimentale, Vol. IV, F. Vallardi, Milano, 1925.
B. Dessau, Manuale di Fisica, Vol. III, Milano, S.E.L. 1931.
O. Murani, Trattato elementare di Fisica, Vol. II, U. Hoepli, Milano 1931.
L. Ferraris, Misure elettriche, UTET, Torino 1932.
E. Perucca, Fisica generale e sperimentale, Vol. II, UTET, Torino, 1934.
A. Roiti, Elementi di Fisica, Vol. II, Successori Le Monnier, Firenze 1908, da cui è tratta la figura 172.
Per consultare la seconda parte scrivere: “Szymanski” su Cerca.
Le foto sono di Claudio Profumieri, tranne quella col panno rosso di Federico Balilli, elaborazioni, ricerche e testo sono a cura di Fabio Panfili.
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