Il ponte a filo Pontavi tipo Wheatstone Hartmann & Braun, matr. N° 1-2991603, è stato donato nel gennaio del 2016 dal P.I. Sig. Guido Barbieri di Modena, tramite Fabio Panfili e Stefano Luzi, e va ad arricchire la collezione del Montani. Seconda parte.
L`ing. Claudio Profumieri, oltre a curarne con la consueta perizia l`aspetto, lo ha sottoposto a prove tecniche osservandone il buon funzionamento.
Esso era usato per determinare la resistenza sia dei conduttori solidi, sia degli elettroliti.
Abbiamo inserito questa scheda per mostrare meglio alcuni particolari dell`oggetto: osservando la seconda foto, sopra il quadrante vi sono, da sinistra verso destra, una boccola col simbolo T; i morsetti/boccole con al centro una grande X; un`altra boccola con la T e un piccolo deviatore con le lettere T e G. Le lettere si vedono poco perché di bachelite nera in rilievo, materiale di cui è fatto l`involucro dello strumento.
La figura mostra il Pontavi con l`accessorio per la misura della resistenza degli elettroliti corredato di cuffia che va inserita nelle boccole indicate con la lettera T; esso va collegato al ponte tramite le due boccole laterali e genera una tensione alternata a frequenza acustica, idonea per evitare la polarizzazione dell`elettrolito che avverrebbe in C.C. .
Nessuno dei due esemplari della collezione del Montani ha questo cicalino (Summer o buzzer) come accessorio.
Le istruzioni B 18-4 inoltre si dilungano sulla misura della resistenza di terra che richiede altri accessori e una procedura piuttosto lunga.
Ripetiamo sinteticamente le operazioni di misura di una resistenza in C.C., misura che si basa sulla ricerca dell`equilibrio del ponte, raggiunto quando il galvanometro segna lo zero. In questa procedura si distinguono due fasi: una fase di orientamento il cui risultato è la determinazione di un valore approssimato della resistenza da misurare, ed una fase di affinamento al termine della quale si è cercato di raggiungere il miglior risultato con la massima precisione possibile.
La resistenza incognita viene collegata ai due morsetti/boccole contrassegnati con la X; il commutatore in alto a scatti viene posto in corrispondenza di un valore prossimo a quello stimato della resistenza incognita, mentre la manopola in basso a regolazione continua viene posta in corrispondenza del valore centrale (o a volte si sceglie un valore elevato del lato di rapporto del ponte).
Si preme rapidamente il tasto, già posto in posizione G, mentre si osserva in quale verso si è mosso l`ago del galvanometro e con quale rapidità.
Si può eventualmente correggere il valore scelto col commutatore in alto e premere di nuovo il tasto osservando il comportamento del galvanometro; l`indicazione che se ne ricava suggerisce se tornare o no al valore precedente o addirittura diminuirlo se l`ago ha invertito il verso del moto).
Poi si passa alla regolazione continua ruotando la manopola in basso in un senso o in quello opposto, premendo brevemente il tasto per avere indicazioni dal galvanometro. Quando, dopo vari tentativi, si osserva che l`ago si avvicina allo zero si ruota con più accortezza la manopola per affinare il raggiungimento dello zero, magari mantenendo premuto il tasto.
A questo punto si disinserisce il tasto e si usa la formula scritta sul ponte stesso per calcolare il valore della resistenza Rx, formula già illustrata nella prima parte.
Una lettura di zero è sempre la migliore delle misure eseguite nell`ambito scientifico, tenendo presente il suo grado di sensibilità.
Per resistenze di piccolo valore bisogna tenere conto delle resistenze dei cavi da sottrarre al valore ottenuto (un filo di rame di un mm² di sezione, lungo 1 metro, offre una resistenza di circa 0,017 Ω).
Se la resistenza incognita è di valori più piccoli per i quali le resistenze di contatto non sono più trascurabili, bisogna ricorrere al doppio ponte di Thomson.
Di questo nella collezione del Montani esistono: un antico esemplare della Siemens & Halske esposto al Museo MITI, e un esemplare più moderno della S.A.M.A.R..
Essi sono rinvenibili in questo Museo Virtuale.
La resistenza più piccola che questo ponte può misurare è di 0,05 Ω, con una precisione del 2 %.
Il suo campo di misura va da × 0,1 a × 1000, con una precisione del 2 % per queste due portate; mentre per i campi di misura intermedi ×1 ×10 × 100 la precisione in media è del 0,5 %.
Il procedimento di misura per gli elettroliti, come si è detto, richiede un cicalino e una cuffia della ditta (di cui non si dispone) ed è sostanzialmente analogo a quello descritto sopra, tranne che per le indicazioni del galvanometro che vengono sostituite dall`intensità del suono in cuffia.
Una curiosità: le due linguette in ottone uscenti dalla pila da 4,5 V, usata per alimentare il circuito, richiedono di essere accorciate di circa 3 cm e poi leggermente incurvate per entrare nelle apposite scanalature dei morsetti ed ottenere migliori contatti; inoltre, nel caso di esaurimento della pila e in mancanza di una nuova, si può ricorrere ad un alimentatore esterno in C. C. da 4,5 V, collegandolo opportunamente.
Entrambe le schede di istruzioni terminano raccomandando di pulire delicatamente di tanto in tanto i contatti tra il filo e il cursore ungendoli con uno straccio imbevuto di petrolio e olio di vaselina o paraffina.
Bibliografia.
Hartmann & Braun A-G Frankfurt/Main Pontavi-Wheatstone Kleine Schleifdrath-Meßbrücke B 18-4 Gebrauchsanweisung Kleine H&B – Schleifdrath-Meßbrücke “Pontavi” in Wheatstone – Schaltung (del 1949).
EB 18-7 Gebrauchsanweisung Pontavi-Wheatstone Schleifdrath-Meßbrücke für Widerstände von 0,05 bis 50.000 Ω. Hartmann & Braun AG Mess – Und Regeltechnik (del 1961) da cui è tratta la figura.
Il ponte descritto nel secondo libretto di istruzioni è leggermente diverso da questo esemplare che corrisponde a quello descritto nel primo.
Per chi voglia vedere altri ponti a filo per avere ulteriori informazioni scrivere: “Ponte” o “filo” o “SAMAR” su Cerca.
Per consultare le altre due parti scrivere invece “1-2991603” su Cerca.
Per chi desidera approfondire la descrizione, gli aspetti costruttivi e i procedimenti di misura di un ponte a filo del tipo Wheatstone si consiglia la lettura di:
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica – Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962, da pag. 462 a pag. 466.
Un sentito ringraziamento va al Sig. Guido Barbieri che, pur non essendo un ex allievo, ha voluto donare molti pregevoli strumenti al Montani.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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