Elettricita



Elettricità statica nell'Ottocento: i generatori elettrostatici ad induzione

Nel cuore del XIX secolo, quando l'elettricità statica era ormai soprattutto materia di didattica, si assistette al prepotente ritorno dei generatori elettrostatici ad induzione, che diventarono nella seconda parte del secolo i concorrenti diretti dei generatori basati sull'induzione elettromagnetica.
L'antenato di queste macchine elettrostatiche è l'elettroforo di Volta (1775), sulla base del quale erano stati sviluppati diversi modelli di duplicatori elettrostatici. La popolarità di tali strumenti si era esaurita alla fine del XVIII secolo.
A partire dagli anni 1860, lo studio dei generatori ad induzione venne però ripreso e nel 1865 vennero proposti due modelli importanti, quello di August J. Toepler e quello di Wilhelm Holtz, che risultò particolarmente efficace. La macchina di Holtz venne largamente utilizzata per la produzione di alte tensioni e ne vennero proposte numerose varianti che risultarono preziose, tra l'altro, per la produzione di raggi catodici e di raggi X.


Generatore elettrostatico ad induzione di Holtz, non firmato, costruito da Heinrich Daniel Ruhmkorff a Parigi, circa 1870
E' il modello di generatore ideato da Wilhelm Holtz nel 1865 e perfezionato negli anni successivi. Per innescare la macchina, si tengono in contatto le sfere dello spinterogeno e si comunica a una delle armature di carta una carica. I vari elementi della macchina si caricano allora per induzione e vi è incremento della carica ad ogni giro del disco mobile. Dopo alcuni giri, si possono separare gli elettrodi e si vedono scoccare scintille.
Questo generatore venne utilizzato da Francesco Rossetti, professore di fisica sperimentale dal 1866 al 1885, per diversi esperimenti. La differenza di potenziale fornita da una macchina di Holtz ordinaria era di oltre 50000 volt.

Generatore elettrostatico ad induzione di Holz a quattro dischi, non firmato, circa 1870
Si tratta di una variante del generatore di Holtz proposta da Johann Christian Poggendorff nel 1870.




Generatore elettrostatico ad induzione di Holtz a quattro dischi e batteria di 108 bottiglie di Leida, non firmati, circa 1886
La macchina, particolare per le sue notevoli dimensioni, venne fatta costruire da Augusto Righi nel corso del periodo che trascorse a Padova come professore di fisica sperimentale e responsabile della Gabinetto di fisica. Per corredare la macchina, Righi si fece costruire una potente batteria di 108 bottiglie di Leida - di cui solo una parte è presentata in esposizione - ottenendo così scariche lunghe diversi metri in aria rarefatta, lungo una superficie d'acqua o lungo lastre di vetro coperte di limatura di zinco. Righi utilizzò inoltre questo imponente apparato per studiare delle scariche in forma di globi luminosi caratterizzati da un lento movimento.
Generatore di Holtz di secondo tipo, non firmato, costruito dal Tecnomasio di Milano, circa 1873
Si tratta del modello proposto per la prima volta da Wilhelm Holtz nel 1867. Per innescare la macchina, le due sfere dello spinterogeno devono essere accostate l'una all'altra e si comunica una carica iniziale ad uno dei dischi in corrispondenza con uno dei pettini posti sull'altro disco. Per influenza, il pettine ed l'altro disco si caricano a loro volta, e le cariche vengono poco a poco incrementate con la rotazione, in senso opposto, dei due dischi. Discostando i rami dello spinterogeno, si avranno allora una serie di scintille. Uno dei rami dello scaricatore, così come i pomelli in ebanite di entrambi i rami e due dei pettini sono ricostruzioni moderne.





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