Spirale di P. M. Roget (1779-1869).
Le ricerche negli inventari d`epoca sono state infruttuose. Nell`inventario D del 1956 si trova al n° 805, dove si legge semplicemente: “Spirale di Roget”. Ma siamo certi che era già in esistenza e destinata al Gabinetto di Fisica.
Al rinvenimento risultavano mancanti la molla e il peso che termina con la punta.
Nell`ottobre del 2014 il Prof. Egisto Mariani ha provveduto alla ricostruzione del peso che termina con una punta adattandolo alla molla in acciaio che era in dotazione al Gabinetto di Fisica, ma sarebbe stata alienata perché sfibrata.
Questo apparecchio è dunque formato da una base di legno sulla quale è posto un disco di resina sintetica di color giallo. Su di esso sono montati: 1) un sostegno di materiale conduttore con un dispositivo telescopico per variarne l`altezza e in basso un morsetto; 2) una vaschetta anch`essa di materiale conduttore con un morsetto.
Al sostegno è appesa una molla conduttrice che termina con una massa munita di una punta.
La vaschetta va riempita in parte con del mercurio, non necessariamente puro, nel quale pesca per un mm circa la punta della massa sospesa.
Per svolgere la dimostrazione si collega un morsetto al polo di un alimentatore capace di erogare una corrente di forte intensità o di una batteria ben carica; l`altro morsetto va collegato ad un reostato a cursore da circa 10 ohm e almeno 8 – 10 A con in serie un amperometro di portata fondo scala di 12 – 15 A e quest`ultimo si collega all`altro polo. È bene mettere in serie anche un tasto per evitare eventuali errori o inconvenienti.
Dopo aver premuto il tasto, si regola il reostato partendo da una piccola corrente che si fa crescere fino a che le spire adiacenti si attraggono e la molla si contrae sollevando la punta. Questo accade con una corrente di circa 8 A.
La corrente si interrompe e il peso ricade: la punta tocca il mercurio, la corrente passa nelle spire e la molla si accorcia di nuovo.
Il risultato è una oscillazione verticale della molla il cui periodo dipende e dalla sua costante elastica e dal peso e dall`intensità della corrente.
Rilasciando il tasto l`oscillazione si interrompe.
Il tutto serve didatticamente per dimostrare che i fili di due spire contigue, essendo percorsi da correnti equiverse si attraggono, come scoprì per primo A. M. Ampére nel 1820 . Ovvero che se su una spira si affaccia un polo nord, secondo la convenzione dei nomi adottata e visibile nella figura 1, sulla spira adiacente si affaccia un polo sud e, come è noto, essi si attraggono.
Questo accade perché se ogni spira vista dall`alto presenta un polo nord, vista dal basso presenta un polo sud e viceversa. Ovviamente le due spiegazioni sono equivalenti. L`esperimento deve essere di breve durata vista l`entità della corrente in gioco e, una volta terminato, il mercurio va riposto in un contenitore a parte senza mescolarlo con quello puro, poiché le scintille prodotte al distacco tra la punta e il metallo liquido lo ossidano rapidamente.
Nella figura 2 è illustrata una regola che indica la direzione e il verso della forza dovuta all’interazione tra una corrente e un campo magnetico esterno.
Nella figura 3 è illustrata la regola della mano destra per
trovare il verso del campo magnetico intorno ad un filo percorso da corrente elettrica se il pollice è diretto nel senso della corrente. Nella figura 4 a sono disegnati due conduttori paralleli, di lunghezza l e distanti
R, percorsi da correnti equiverse visti lateralmente: i campi magnetici generati (rappresentati da linee di campo in cerchi concentrici) vanno immaginati circondare ogni filo per tutta la sua lunghezza; essi incontrano alla distanza R l’altro filo. Nella figura 4 b la vista è dall’alto ed i punti al centro dei conduttori indicano che le correnti sono uscenti dal piano di rappresentazione. Abbiamo riportato le formule per calcolare le forze F che risultano uguali in valore e attrattive.
La figura 2802 è a pag. 735 del Physikalische Apparate Max Kohl Chemnitz i. Sachsen. Preisliste Nr. 21 (post 1905) rinvenibile all’indirizzo:
https://archive.org/details/physikalischeapp00kohlrich/page/n5/mode/2up?q=Catalogue+of+Physical
+Apparatus+Max+Kohl
Le altre figure, pur se lievemente elaborate, sono state tratte da AA. VV., PPC Progetto Fisica, Vol. B, Zanichelli, Bologna 1986, un testo da consigliare vivamente per lo studio dello sviluppo storico delle idee e delle scoperte in fisica.
Bibliografia. Scheda Istruzione N. 439 Paravia.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.
