Trasformatore di N. Tesla, J. Helster e H. Geitel.
Nell’inventario del 1906, al n° 652 di pag. 164 si legge: “Apparecchio di Tesla con trasformatore senza isolamento ad olio, grande bottiglia di Leida, spinterometro ecc. ₤ 380”. È dichiarato già in esistenza, in buona condizione e destinato al Gabinetto di Elettrotecnica.
È giusta la precisazione dell’estensore riguardante l’isolamento, poiché si costruivano anche apparecchi di Tesla con il trasformatore immerso in olio.
Nell’inventario del 1912 si trova di nuovo al n° 1075: “Apparecchio per esperienze relative a oscillazioni elettriche secondo Tesla con accessori. ₤ 20”.
Abbiamo notato la cospicua differenza nel prezzo in soli 6 anni, forse frutto di un errore.
A pag. 796 del “Catalogue des Appareils pur l’Enseignement del la Physique construits par E. Leybold’s nachfolger Cologne, 1905”, rinvenibile all’indirizzo:
http://cnum.cnam.fr/PDF/cnum_M9915_1.pdf , si trova la figura 8847 di un esemplare identico.
Dopo aver esaminato attentamente molti cataloghi possiamo dedurre che questo apparecchio sia stato costruito da questa ditta.
In riferimento alla figura 8847 si legge: «Dispositif pour expériences de Tesla, modèle différent, pour bobines d’induction donnant une étincelle de 10 – 20 cm de longeur. … Sur une planche sont montés: 1 grande bouteille de Leyde, 1 trasformateur à air avec 2 bobines secondaires interchangeables, 1 éclateur réglable et diverses bornes. En outre on joint à l’appareil 2 supports isolants, 1 tige recourbée en cuivre avec lampe à incandescence, 2 anneaux concentriques en cuivre, 2 fils de cuivre droits, 2 toiles métalliques, 2 tubes de Tesla Nos. 8876 et 8879 et 1 ampoule de Tesla. ( Pour ce qui concerne cette dernière, voyez Phys. Zeitschr. XI p. 39, 1910.)».
Anche la figura 8853-8854 è a pag. 779 dello stesso
catalogo.
A pag. 798 del catalogo in in riferimento alla figura 8853 si legge: «Transformateur à air, avec 1 bobine primaire et 2 secondaires portant des enroulements différents» e in corrispondenza del N° 8854 si legge: «- plus grand».
Questo dispositivo richiede una premessa necessaria che potrebbe valere per altri apparecchi scientifici: nella storia della fisica ci si imbatte più volte in spiegazioni di fenomeni date all’epoca per valide e sulle quali non si è più tornati ad indagare o lo si è fatto senza successo o che sono state corrette solo recentemente. Si possono citare ad esempio:
1) il coherer a polveri metalliche del quale non esiste ancora alcuna convincente teoria; la regola del flusso le cui eccezioni (segnalate per la prima volta da R. P. Feynman nelle sue famose Lectures on Phyisics Vol. II) sono state pazientemente e indipendentemente spiegate dai Proff. G. Giuliani e G. Pegna;
2) “L’anello saltatore” di Elihu Thomson le cui spiegazioni classiche sono contraddittorie e che è stato recentemente spiegato di nuovo dal Prof. G. Pegna, il quale lo ha reso efficientissimo con qualche modifica rispondente alla giusta interpretazione, ecc. .
Il lettore avrà notato che siamo rimasti nell’ambito dell’elettricità per la ragione che le spiegazioni sul funzionamento del trasformatore di Tesla, che si trovano nella pur vasta letteratura, sono o molto vaghe o, se approfondite, molto complesse e in questo caso in alcuni punti non ci paiono del tutto convincenti.
Questo esemplare, come si vede nelle foto, manca della grande bottiglia di Leyda e dello spinterometro; ha un avvolgimento primario di poche e robuste spire ed è dotato di due avvolgimenti secondari cilindrici costituiti da numerose spire, da usare uno alla volta. Uno dei due secondari ha un gruppo di spire danneggiate.
Il trasformatore veniva alimentato con un potente rocchetto di Ruhmkorff in due modi: o collegando il secondario del rocchetto allo spinterometro; o collegando il secondario del rocchetto ai morsetti della bottiglia di Leyda.
Il circuito primario è dunque un circuito oscillante ad alte frequenze, data l’esiguità di L e C.
Quando è presente uno spinterometro e vi sono scariche elettriche oscillanti, è noto che grosso modo queste contribuiscono alla R e alla L, mentre le sferette dello spinterometro contribuiscono alla C.
Il secondario è un RLC (di cui la resistenza, l’induttanza e la capacità sono dovute all’avvolgimento) che deve oscillare in sintonia col primario.
In un trasformatore tradizionale si tende a ridurre la distanza tra il primario e il secondario, e inoltre è necessaria la presenza di un nucleo ferromagnetico per aumentarne l’efficienza. Mentre nell’apparecchio di Tesla è necessario
che la suddetta distanza sia maggiore per il richiesto isolamento e che vi sia aria tra i due avvolgimenti.
Ultima cosa importante da sottolineare è la periodicità del trasferimento dell’energia dal circuito primario a quello secondario; cioè il trasferimento non avviene in modo continuo ma c’è un tempo di latenza tra un trasferimento e quello successivo.
Riteniamo pertanto di non addentrarci ulteriormente nelle spiegazioni.
Per scrupolo filologico abbiamo voluto riportare le figure 2066 e 2067 tratte dal Catalogue N° 22 Appareils de Physique Max Kohl Chemnitz Saxe. Representants et Dépositaires pour la France Richard-Ch. Heller & Cie. Paris. 1905, rinvenibile all’indirizzo:
http://cnum.cnam.fr/PDF/cnum_M9901.pdf .
Nel catalogo si legge: «35098. Appareil de Tesla pour les expériences sur les courants de haute fréquence et de haute tension, Fig. 2066, complet, avec transformateur à haute tension d’Elster et Geitel. Cet appareil comporte: 1 bouteille de Leyde de 40 cm de hauteur; 1 excitateur micrométrique à pointes de zinc; 1 transformateur à haute tension d’Elster et Geitel, Fig. 2067, et 1 excitateur, montes sur deux planchettes en chêne verni, ….(omissis)».
Nel catalogo Max Kohl A. G. Chemnitz (Germany). Price List No. 50, Vols. II and III Physical
Apparatus, 1926; rinvenibile all’indirizzo:
https://www.sil.si.edu/DigitalCollections/trade-literature/scientific-instruments/pdf/sil14-51634.pdf ,
oltre alla figura 63206, vi sono molte altre figure esplicative.
Il dott. Paolo Brenni compie una dimostrazione sperimentale con relativa spiegazione su: “Il
trasformatore di Tesla, oscillazioni elettriche e la bobina di Sebt” all’indirizzo:
https://www.youtube.com/watch?v=A6Tc6Hj4cas ;
video realizzato insieme ad altri in un progetto didattico del Liceo Classico Statale “Paolo Sarpi” di Bergamo.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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