12 Bussola delle tangenti
n. 364 / 1889 - £ 14,00 ( Vol. I n. 881 )
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Tangent compass
The tangent compass, built by W. Weber in 1842 exploiting the working principle discovered by Pouillet (Cuzance 1791-Paris 1868) in 1837; it was the first instrument which allowed to measure the current absolute intensity. It is an example of the interaction between electricity and magnetism.
Lo strumento consiste in una spira circolare di ottone, disposta verticalmente, le cui estremità sono collegate a due morsetti fissati ad un robusto stelo di legno. Questo sostiene una scatola cilindrica in ottone, incernierata nel suo punto centrale e disposta nel piano diametrale della spira. Il dispositivo poggia su una base in legno, con anima in ghisa, a sezione circolare, munita di tre viti calanti agendo sulle quali è possibile, con l’utilizzo di una livella a bolla, rendere orizzontale la scatola cilindrica e quindi il piano nel quale ruotano l’ago e l’indice. Solidale con lo stelo un’alidada scorre su una scala graduata fissata alla base; la scala è divisa in quattro quadranti uguali, ciascuno con graduazione da 0°C a 90°C, ed è dotata di nonio.
Sul fondo della scatola, internamente ad essa, sono incisi due assi perpendicolari contrassegnati dalle lettere maiuscole P, L, M, T. Al centro della scatola, coincidente con il centro della spira, è appoggiato, su di un perno, un corto aghetto magnetizzato a forma di losanga, libero di ruotare su di un piano orizzontale. Un lungo e leggero indice doppio, fissato all’aghetto in direzione ortogonale alla sua lunghezza, al ruotare dell’ago, si muove lungo una scala graduata riportata sul bordo inferiore della scatola cilindrica. In caso di trasporto dello strumento si può agire su di una vite, posta al di sotto della scatola, che solleva una piastra in grado di bloccare l’ago e l’indice. Nello strumento in dotazione del museo mancano: l’ago magnetico, l’indice, la scala graduata della scatola, la vite di bloccaggio, la livella a bolla.
In assenza di corrente, prima di utilizzare lo strumento, occorre ruotare la spira e disporla in modo che sia contenuta nel piano del meridiano magnetico indicato dalla posizione dell’ago. Se si chiude il circuito l’ago è immerso anche nel campo magnetico generato dalla corrente, perpendicolare al campo magnetico terrestre e uniforme su tutto la lunghezza dell’ago. Sotto l’azione simultanea dei due campi l’ago devia e si riporta in equilibrio orientandosi lungo la direzione del campo risultante.
La tangente dell’angolo di deviazione è uguale al rapporto tra l’intensità di corrente che circola nella spira e una costante k il cui valore è legato alle caratteristiche dello strumento, diametro e numero di spire, e alla componente orizzontale del campo magnetico terrestre in cui è posto lo strumento stesso. Se si invia nella bussola delle tangenti una corrente di intensità nota si può misurare la componente orizzontale del campo magnetico terrestre. Lo strumento può funzionare anche da "bussola dei seni". Quando l’ago devia per effetto del passaggio di corrente, l’uso dell’apparecchio come bussola dei seni richiede che si ruoti il telaio sino a riportarlo nel piano verticale che contiene l’ago magnetico. L’angolo di cui si deve ruotare il telaio per realizzare questa condizione si legge sul cerchio graduato riportato sulla base, l’intensità di corrente è direttamente proporzionale al seno di tale angolo.
La bussola delle tangenti, ideata dal fisico francese C. Pouillet (1791-1868) nel 1837, è il primo strumento che ha consentito la misurazione assoluta dell’ intensità di corrente.
