Set didattico per l'elettromagnetismo

ca 1833

Nobili impiegò circa nove anni per ideare questo set didattico di piccoli apparecchi per dimostrare le proprietà elettromagnetiche delle correnti. Ciascun apparecchio, conservato insieme agli altri in una cassetta di mogano, è identificato da un numero romano stampato su una piccola etichetta di carta. Il set comprende: I - "Solenoide galleggiante (altezza 65 mm), fissato su un cilindrico di midollo di sambuco. È collegato ad una semplice pila voltaica formata da lastrine di rame e zinco. Quando è posto in acqua acidulata (cioè addizionata di acido) il solenoide si orienta lungo il meridiano magnetico. Fu inventato da De La Rive. II - "Anello galleggiante di De La Rive" (altezza 90 mm), composto da poche spire di filo di rame. Quando galleggia in acqua acidulata, l'anello si orienta perpendicolarmente al meridiano magnetico, indicato con "N" e "S". Fu proposto da De La Rive. III - "Grande cerchio galleggiante) (diametro 100 mm), composto da una bobina circolare a più spire terminanti in una lastra di rame e in una di zinco. Quando viene sospeso in acqua acidulata, il cerchio si orienta perpendicolarmente al meridiano magnetico. IV - "Apparecchio di Faraday per la rotazione di un conduttore attorno ad un magnete" (altezza 68 mm). Versione di Nobili della celebre dimostrazione di Faraday del 1822: un filo percorso da una corrente ruota attorno ad un magnete permanente. L'apparecchio è composto di tre parti: un cilindro di legno di bosso con un incavo da riempirsi con mercurio; un magnete cilindrico infilato al centro del cilindro, recante superiormente una coppetta, pure per il mercurio; un conduttore rotante fatto da un sottile filo di ottone con perno di acciaio centrale. Vi sono tre conduttori: uno rettangolare con le estremità che pescano nel mercurio e due (uno spezzato) con solo una estremità che pesca nel mercurio, mentre l'altra, incurvata verso l'alto, serve da contrappeso. I conduttori percorsi da corrente elettrica ruotano attorno al magnete. V - "Cilindro calamitato" (diametro di base 32 mm). Primo di una serie di apparecchi che illustrano l'interazione fra il campo magnetico di una corrente elettrica e quello di un magnete o da un'altra corrente. È costituito da una base tornita di legno di bosso con foro centrale per il magnete cilindrico (non più esistente), il quale recava due coppette, una sulla sommità ed una a metà altezza. Quando le coppette entravano in circuito con una pila, il mercurio che versato in esse ruotava in opposte direzioni. VI - "Cannoncino calamitato" (altezza 64 mm, diametro di base 32 mm). L'apparecchio mostra l'interazione fra i campi magnetici di una corrente e di un magnete. Il magnete cilindrico ha, alla sommità, una coppetta per goccia di mercurio. Quando si collega l'apparecchio a una pila, la goccia ruota in direzione opposta rispetto a quella del mercurio contenuto in una seconda coppetta. VI bis - "Corona di aghi magnetici" (altezza 69 mm, diametro di base 35 mm), collocata alla sommità di un piedistallo di legno di bosso. Quando l'apparecchio è collegato a una pila, il mercurio versato all'interno della corona si mette a girare per le forse elettromagnetiche. VII - "Spirale cilindrica" (altezza 67 mm, diametro di base 39 mm), avvolta su un cilindro di tartaruga con incavo superiore, collocata su un piedistallo di legno di bosso. L'estremità della spirale è collegata ad una coppetta montata su un'asta fissata ad un collare di ottone. La direzione di rotazione del mercurio versato nella coppetta resta invariata quando si alza o abbassa la coppetta stessa rispetto alla spirale (collegata ad una pila). VIII - "Piccolo cilindro calamitato" (altezza 70 mm, diametro di base 31 mm), formato da una sbarretta di acciaio estremamente sottile. Quando le due coppette di mercurio sono collegate con ai poli della pila, il cilindro calamitato, sospeso ad un filo di seta, ruota su se stesso. Questa dimostrazione fu eseguita per la prima volta da Ampère. IX - "Apparecchio per le attrazioni e repulsioni elettrodinamiche" (altezza 70 mm, base 71x66 mm). Base di legno rettangolare con tre incavi circolari per accogliere del mercurio. Sulla base si trovano una bobina rettangolare, formata da una sola spira di filo su un supporto di osso (o di tartaruga), e una colonnina di ottone che termina con una coppetta. Sulla coppetta è imperniato un conduttore che forma due rettangoli di sottile filo di ottone. Il filo mobile viene attratto o respinto dalla bobina a seconda del senso di circolazione della corrente, come aveva osservato Ampère nelle sue ricerche sulle correnti dette all'epoca "angolari". X - "Ruota di Barlow" (altezza 70 mm, base della ruota 76x51 mm, diametro della base del magnete 32 mm). È costruita da due parti separate: una calamita permanente a ferro di cavallo, mantenuta in posizione orizzontale da un cilindretto di legno di bosso, e una leggera rotella di ottone che, sostenuta da una piccola forcella, può ruotare pescando inferiormente in una vaschetta con mercurio. Quando una corrente attraversa la ruota, questa si mette a girare fra i poli della calamita. Il modello originale di Peter Barlow del 1822 aveva una ruota stellata. XI - "Galleggianti magnetici" (altezza 42 mm, diametro 32 mm). In un contenitore cilindrico si trovano tre piccoli magneti: uno è a forma di tubo zavorrato con un piccolo peso di platino, gli altri due sono composti da due sbarrette fissate ad un dischetto di platino. Leopoldo Nobili mostrò la rotazione dei magneti grazie alle correnti elettriche facendoli galleggiare in posizione verticale nel contenitore riempito di mercurio. La vaschetta a fili orizzontali e verticali serve a mostrare gli effetti meccanici generati da una corrente che attraversa del mercurio immerso in un campo magnetico. XI bis - "Vaso a fondo magnetico" (altezza 71 mm, diametro 35 mm). È formato da un vasetto cilindrico di legno di bosso con un'asta magnetica verticale, la cui sommità è arrotondata. A questa viene fissato, in posizione verticale, uno degli aghi magnetici a U, normalmente conficcati nel coperchio del contenitore. Anche questo apparecchio era utilizzato per mostrare le rotazioni elettromagnetiche. XII - "Vaschetta con due fili verticali" (altezza 17 mm, diametro 39 mm). Ad un vasetto di legno di bosso sono fissate diametralmente due coppette semicircolari di ottone, collegate con due fili verticali isolati con ceralacca. XIII - "Vaschetta con due fili orizzontali" (altezza 11 mm, diametro 38 mm). Serve a dimostrare l'azione reciproca fra magneti e fili percorsi dalla corrente. Quando i fili fanno parte di un circuito elettrico, il mercurio ruota attorno ad essi; il movimento è influenzato dalla presenza di un magnete. Lo stesso effetto, assai più debole, lo si osserva anche senza un magnete per la presenza del campo magnetico terrestre. XIV - "Ceppo con otto diverse bobine elettromagnetiche" (base 123x108x60 mm). Blocchetto rettangolare di legno con quattro piedini appuntiti sul quale si trovano otto bobine di forme diverse costituite da spire di filo di rame isolato con seta color carminio. L'apparecchio evidenzia i fenomeni elettromagnetici prodotti delle bobine. XV - "Tavoletta con tre bobine elettromagnetiche piatte" (tavoletta 203x111 mm), di mogano, verniciata di nero, forma il coperchio di uno scomparto della cassetta del set. Sulla tavoletta si trovano tre bobine piatte: una grande a forma di corona circolare, collegata con due coppette per il mercurio poste l'una all'interno e l'altra all'esterno della bobina stessa; una circolare e una rettangolare, poste in comunicazione con tre coppette per il mercurio. L'apparecchio era usato per varie esperienze elettromagnetiche. XVI - "Modello per la teoria d'Ampère sul campo magnetico attorno ad un conduttore" (lunghezza 75 mm, diametro 15 mm). Da un'asta di legno verniciata di nero, si irraggiano sottili aste ricurve dipinte di rosso e recanti piccole frecce nere. Alle estremità dell'asta una "N" e una "S" indicano i poli magnetici. Questo modello della teoria di Ampère è alla base di tutti i fenomeni elettromagnetici dimostrabili con questa serie di apparecchi. Rappresenta, infatti, un conduttore che, percorso da una corrente circolare (indicata dalle frecce), si comporta esattamente come un magnete. Le asticelle ricurve indicano le linee di forza del campo magnetico. XVII - "Scatoletta di bosso per il mercurio" (altezza 65 mm, diametro 32 mm) nei diversi apparecchi. Nella scatoletta si trovano anche altri oggetti: un magnete galleggiante formato da due sbarrette sottili e magnetizzate fissate ad un dischetto di platino, un cubetto di sughero con cinque facce ricoperte della stessa carta rossa incollata all'interno del coperchio della cassetta e, infine, una carta ripiegata sulla quale è scritto "Pomice pulv. da spargersi sul mercurio". Probabilmente la polvere di pomice, sparsa sulla superficie del mercurio, permetteva di osservarne meglio i movimenti.

  • FONTE DEI DATI Museo Galileo di Firenze
  • OGGETTO Set didattico per l'elettromagnetismo
  • CLASSIFICAZIONE ELETTRICITA' E MAGNETISMO
    FISICA
  • LOCALIZZAZIONE Palazzo Castellani
  • NOTIZIE STORICO CRITICHE Questo set didattico è stato descritto da Nobili nella sua opera "L'Astuccio elettromagnetico" il 2 gennaio del 1825 e ripubblicata nelle sue "Memorie" nel 1834
  • TIPOLOGIA SCHEDA Patrimonio scientifico e tecnologico
  • CONDIZIONE GIURIDICA  proprietà Ente pubblico non territoriale
  • NUMERO D'INVENTARIO 1553
  • ENTE COMPETENTE PER LA TUTELA S155
  • ENTE SCHEDATORE AI635
  • LICENZA METADATI CC-BY 4.0

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