Elettromagnete di Ruhmkorff per le esperienze di Faraday

Descrizione: Questo tipo di elettromagnete con accessori fu proposto dal costruttore Daniel Heinrich Ruhmkorff (1803-1877) nel 1846 per riprodurre numerose esperienze ideate da Michael Faraday negli anni ‘40 relative alle proprietà magnetiche dei materiali e all’azione del campo magnetico su di un fascio di luce polarizzata (effetto magneto-ottico o effetto Faraday).
Un grosso binario di acciaio è sostenuto da quattro piedi in ottone. In esso sono praticate due fenditure longitudinali nelle quali scorrono i perni filettati (e fissabili tramite alette) di due telai a C, pure in acciaio. Su di essi sono montate, lungo lo stesso asse, due bobine cilindriche di grosso filo isolato trattenute da dischi in ottone. Tramite il movimento dei telai può essere variata la distanza fra le bobine. Sul binario è fissata longitudinalmente un’asta di ottone sulla quale si fissano, tramite cursori, alcuni degli accessori dell’apparecchio. Le bobine sono collegate in serie tramite serrafili e i loro capi terminano ad un commutatore di Ruhmkorff (vedi n° inv. 556) montato su di una tavoletta di legno fissata al binario. Le bobine sono forate lungo il loro asse e su di esse possono venire avvitate diverse espansioni polari. Alle estremità esse sono munite rispettivamente di un polarizzatore e di un analizzatore formati da prismi di Nicol inseriti in tubi d’ottone. Il tubo dell’analizzatore è munito di un’alidada con nonio e ruota in un cerchio recante una scala argentata (0°-90°-0°-90°-0°) divisa in gradi. Il nonio permette le letture con una precisione di 1/10 di grado.
Lo strumento è munito dei seguenti accessori:

a) coppia di espansioni polari arrotondate, fra esse si concentra il flusso magnetico;
b) coppia di espansioni polari troncoconiche sulle quali è possibile porre dei vetri d’orologio con liquidi dei quali si vogliono esaminare le proprietà magnetiche;
c) coppia di espansioni polari coniche con foro coassiale; vengono usate per osservare l’effetto Faraday;
d) portacandela con ganascia da fissare sull’asta di ottone. Il portacandela è inserito su di un cursore che permette movimenti trasversali rispetto all’asse delle bobine. Con esso era possibile dimostrare il comportamento di una fiamma in un campo magnetico;
e) colonnina con ganascia da fissare all’asta di ottone. È inserita su di un cursore che permette movimenti trasversali rispetto all’asse delle bobine. Su questa possono essere infilati alternativamente gli accessori f) e g);
f) asta con tavoletta nella quale si poggiano i parallelepipedi di vetro (accessorio h);
g) telaio nel quale, superiormente è infilata un’asta scorrevole munita di gancio. Ad esso si appendono gli accessori i) e l);
h) tre parallelepipedi di vetro flint da utilizzare per l’effetto magneto-ottico;
i) due cubi di rame di dimensioni diverse, un parallelepipedo formato da lamine di rame laccate (dunque isolate) e giustapposte, un grosso anello di rame da cui è stata tagliata una sezione. Gli estremi dell’anello sono collegati da un filo di rame amovibile. Tutti questi elementi sono attaccati ad una funicella e vengono utilizzati per mostrare l’azione di un campo magnetico su di un conduttore in movimento. I cubi di rame sono appesi tramite le funicelle al telaio g). Torcendo la funicella e rilasciandola i cubi di rame massicci possono ruotare liberamente fra i poli degli elettromagneti. Ma in presenza del campo magnetico si formano delle correnti indotte (correnti di Foucault, vedi n° inv. 487 e 620) che, interagendo con il campo magnetico, tendono a smorzare rapidamente il movimento. Lo smorzamento non accade invece se il parallelepipedo formato da lamine viene fatto ruotare in modo che esse siano verticali. In questo caso le correnti di Foucault non possono circolare. Analogamente non avviene lo smorzamento nella rotazione dell’anello quando da esso si toglie il ponte di filo che ne collega le estremità;
l) 6 campioni di sostanze diverse appesi a fili (un cilindretto, un parallelepipedo, due sferette e due minerali). Esse vengono usate per mostrare il comportamento dei corpi diamagnetici e paramagnetici.

L’effetto Faraday viene mostrato ponendo sull’elettromagnete le espansioni polari forate e, fra questa, un parallelepipedo di vetro. Un raggio di luce polarizzata dall’analizzatore attraversa il vetro e l’analizzatore senza che il piano di polarizzazione subisca alcuna deviazione. Se i due nicol sono incrociati il campo visivo appare oscurato. In presenza del campo magnetico il vetro produce una rotazione del piano di polarizzazione, e il campo visivo dell’analizzatore si illumina.

Data: 3/4 XIX sec.

Autore: firmato da Ruhmkoff

Misure: Larghezza 680, profondità 260, altezza 400 mm