Dati Tecnici:
altezza 40 cm
larghezza 10 cm
Fascia cronologica di riferimento: anni ‘70
Motivazione cronologica: Strumenti per l’insegnamento della fisica, catalogo generale, Officine Galileo, 1975 (codice articolo 133109408)
Stato di conservazione: buono
n° 28, inventario 1991, costo stimato £ 12.600
Ma02, codice catalogo interno
Lo strumento prende il nome dal suo inventore Peter Mark Roget e consente di verificare gli effetti magnetici prodotti da una corrente.
È costituito da un filo metallico conduttore avvolto ad elica e coassiale ad un cilindro di ferro. Un estremo della spirale è vincolato ad un supporto; all’altro estremo libero è attaccato un cilindro che termina con una punta che pesca in una vaschetta metallica circolare contenente mercurio e vincolata anch’essa al supporto. La base della vaschetta e la parte superiore dell’elica sono collegate mediante un filo conduttore ad un generatore. Quando il circuito è chiuso il filo metallico è percorso da corrente e la chiusura del circuito è garantita dal contatto tra la punta ed il mercurio. Al passaggio di corrente si osserva che le spire si avvicinano tra loro e, conseguentemente, l’elica si accorcia. Come conseguenza, il cilindro si solleva e la punta perde il contatto con il mercurio, interrompendo il passaggio di corrente. A questo punto le spire, non più attraversate da corrente, si allontanano, l’elica riacquista la sua lunghezza a riposo e la punta torna a pescare nel mercurio, determinando nuovamente il passaggio di corrente. Così il ciclo si ripete dando luogo ad un moto oscillatorio verticale.
Quanto si osserva è conseguenza del comportamento di più spire percorse da corrente nello stesso verso. Infatti, una spira percorsa da una corrente produce un campo magnetico analogo a quello di una barretta magnetica: un lato della spira si comporta come polo nord e l’altro come polo sud. Il verso del campo si determina attraverso la regola della mano destra, con le quattro dita che percorrono il verso della corrente ed il pollice che è concorde al verso del campo. Pertanto, quando due spire circolari sono percorse da correnti nello stesso verso, simulano il comportamento di due barrette magnetiche allineate nello stesso verso e quindi si attraggono. Complessivamente la spirale produce un campo magnetico teorico assimilabile a quello di un solenoide di lunghezza l, secondo la legge
dove μ0 corrisponde alla permeabilità magnetica nel vuoto, N al numero di eliche ed i all'intensità di corrente che attraversa il filo. Quando le spire non sono percorse da corrente viene meno l’attrazione e la spira torna nella posizione a riposo. La presenza del cilindro di ferro coassiale all’elica consente di amplificare l’intensità del campo magnetico del coefficiente μr pari alla permeabilità magnetica relativa e dunque di osservare un accorciamento dell’elica più evidente.
Bibliografia:
Walker “Dalla meccanica alla fisica moderna” vol 2, vol 3. Ed. Pearson
Paravia, istruzione n. 439
Lorenzo Di Carlo, Claudia Cardarelli
