Spirale di Lenard

spirale di bismuto di Lenard

Numero di inventario: 50862 CNR

Costruttore: Hartmann & Braun (Francoforte, DE) 1930 ca

Data di acquisto: 1956

Materiali e componenti:

Dimensioni: 50 x 15 x 30 cm

Prezzo: Lire 33000

Descrizione e caratteristiche fisiche

Quando la spirale viene posta in un campo magnetico, la resistenza elettrica del bismuto cambia. Questa variazione permette di misurare l’intensità del campo magnetico. Al campo di 1000 Gauss corrisponde una variazione di circa 5% della resistenza. È possibile risalire all'esatto valore del campo magnetico dalle curve di calibrazione che accompagnano lo strumento. Con un opportuno strumento si misura la resistenza della spirale in assenza di campo magnetico e successivamente in presenza di campo, con la superficie perpendicolare alle linee di forza. Dai valori di resistenza così trovati della spirale (R0 in assenza di campo, Rf in presenza di campo) si calcola la variazione relativa r = (Rf – R0)/R0; dalla curva di calibrazione, si risale quindi all'intensità del campo magnetico. I valori misurati dipendono anche dalla temperatura e sono più accurati se le misure sono effettuate alla stessa temperatura alla quale la spirale è stata tarata. Se le misure vengono effettuate a una temperatura differente dalla temperatura di calibrazione, si deve usare un valore di resistenza corretto con la seguente espressione

r' = r [1 + 0.004(T – Tn)],

dove T è la temperatura misurata e Tn la temperatura di calibrazione della spirale.

Notizie storiche e uso dello strumento

La spirale di bismuto è utilizzata per misurare l’intensità del campo magnetico e fu ideato nel 1888 dal fisico tedesco Philipp Lenard (1862 - 1947). Il principio di funzionamento è basato sull’effetto galvano-magnetico del bismuto, che consiste nella variazione della resistività elettrica con il campo magnetico statico. La spirale viene introdotta in un campo magnetico normale al suo piano e dalla misura della resistenza elettrica si risale al valore dell’intensità del campo. La spirale è costituita da un filo sottile di bismuto puro avvolto in una spirale bifilare piana. Le estremità sono saldate a due fili di rame e collegate a due serrafili su un manico di gomma dura. La spirale è protetta da fogli di mica induriti, per evitarne la rottura. Lo spessore della spirale è soltanto di circa 1 mm, in modo che possa essere inserita anche in intercapedini e fessure molto ristrette. Una cura particolare è necessaria nel maneggiare lo strumento, in quanto il filo di bismuto è relativamente fragile.

Interventi

Rimozione a secco della polvere con pennello a setole morbide.

Bibliografia e sitografia

Hartmann & Braun, Manuale di istruzioni
E. Perucca, Fisica Generale e Sperimentale, vol. II pagg. 550-551, UTET Torino 1934
Hartmann & Braun, Catalogue of Electrical Measuring and Test Instruments, Bockenheim-Frankfort 1894, pag. 77
WikipediA: en.wikipedia.org/wiki/Philipp_Lenard

A cura di Aurelio Agliolo Gallitto. Ultima revisione 03.05.2021
2012 © Collezione Storica degli Strumenti di Fisica, Università di Palermo

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