Ponte di Kohlrausch.
Si trova nell’ inventario del 1919, pag. 55 n° 1137/73, della ditta Allocchio Bacchini & C. Milano, matr. N° 0436. L’elettrolito da esaminare viene introdotto nel vaso di vetro costituito da due recipienti a imbuto collegati inferiormente da un tubo ricurvo.
Nel sito si può vedere la scheda relativa al Vaso di Kohlrausch scrivendo: “Vasi” su Cerca .
Per eseguire la misura della resistività di un elettrolito bisogna prima conoscere la costante caratteristica dello strumento ρc /Rc . Questa si determina inserendo nel vaso un elettrolito campione di cui è nota la resistività ρc.
Per misurare Rc si usa un ponte a filo del tipo Wheatstone che, invece di essere alimentato in corrente continua, deve essere collegato a un generatore di corrente alternata alla frequenza di circa 500 Hz; inoltre al posto del galvanometro c`è un ricevitore telefonico adatto a rivelare il suono prodotto a quella frequenza.
Un tale ponte è detto di Kohlrausch.
Nota la costante del vaso, dopo averlo ben pulito, vi si introduce l’elettrolito X da esaminare e si procede alla misura della sua resistenza Rx col ponte di Kohlrausch.
La resistività ρx si trova con la formula:
ρx = (ρc / Rc) ⋅ Rx
L’alimentazione in corrente alternata è necessaria poiché la corrente continua produrrebbe un processo elettrolitico con la conseguente generazione di una forza controelettromotrice che falserebbe la misura stessa.
La resistenza di un elettrolito dipende fra l’altro dalla temperatura, dalla distanza tra gli elettrodi e dalla sezione del tubo che contiene l’elettrolito.
La misura di resistenze di medio valore, col metodo classico di riduzione allo zero per le misure di precisione, si basa su un circuito speciale, detto ponte, che muta nome a seconda di piccole modifiche introdotte.
Nel ponte a filo (vedi le figure) i due lati di proporzione R1 e R2 sono rappresentati rispettivamente dai due tratti l ed L –l di un unico filo di lunghezza L, omogeneo e calibrato, teso tra due contatti di ottone, sul quale può spostarsi un contatto strisciante collegato col ricevitore telefonico.
Il lato di paragone R3 è invece costituito da una cassetta di resistenze di valori a decadi noti.
La misura si esegue fissando un valore della resistenza R3, dell’ordine di grandezza della resistenza incognita, e realizzando poi la condizione di equilibrio del ponte R1 ⋅ R3 = R2 ⋅ Rx, mediante lo spostamento del contatto strisciante sul filo.
La scala graduata, posta accanto al filo, serve a individuare la posizione del cursore; spostando questo infatti, il rapporto R1/ R2 fra le resistenze del filo varia in proporzione alle rispettive lunghezze:
(R1/ R2) = l / (L-l).
La resistenza incognita si calcola, a equilibrio raggiunto, con la formula:
Rx = (l/(L-l)) ⋅ R3.
Aprendo lo sportellino a destra si trova l’alimentatore costituito da una cicala (vibratore elettromagnetico,
cicalino o buzzer) e da un trasformatore in salita. La cicala reca il logo della Allocchio Bacchini.
Chi scrive, l’Ing. Claudio Profumieri e il Prof. Franco Piergentili hanno eseguito alcune prove di
funzionamento dell’alimentatore con l’ausilio di un multimetro e di un oscilloscopio.
Alimentando la cicala con 4,5 V in DC si ottiene una frequenza di circa 330 Hz regolabile entro un piccolo range.
La forma d’onda in uscita della cicala somiglia ad una serie di trapezi rettangoli regolarmente distanziati con la base maggiore verticale all’inizio del transitorio, il lato obliquo è curvo e la base minore verticale completa il disegno. Il segnale è stabile nel tempo con un valore di picco di 5 V e alimenta il trasformatore.
All’uscita di questo si ha una tensione pulsante di valore efficace 142 V.
Anche la cuffia, alloggiata nel lato sinistro del ponte, è perfettamente funzionante.
Il tutto è ben conservato tenendo conto dell’età, come si può osservare nelle foto.
Bibliografia.
F. Kohlrausch, Lehrbruch der praktischen physik, D. und V. Von B. G. Teubner, Leipzig und Berlin 1910, da cui è tratta le seconda figura.
La figura XIII-13 è tratta da M. Panitteri – S. Barcio – D. Marucci, Complementi di Fisica e Laboratorio, G.B. Paravia Torino 1966.
A. Battelli e P. Cardani, Trattato di fisica elementare, Vol. IV, F.Vallardi, Milano 1925.
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica generale, Vol. I, CEDAM, Padova 1959.
L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica-Misure Elettriche, Vol. III, CEDAM, Padova 1962.
Il Ponte è esposto al Museo MITI con accanto un Vaso di Kohlrausch delle Officine Galileo, su proposta di Fabio Panfili.
Le ultime foto mostrate sono di Contemporanea Progetti.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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