Motore ed anello di Pacinotti - macchina elettromagnetica - fisica

Fumeo Amedeo S.A.; Pacinotti, Antonio

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Descrizione

Questo dispositivo è costituito da uno statore, fissato ad una base in metallo poggiante su quattro piedini, da un rotore ad anello (a sei poli) che ruota al suo interno con il relativo collettore. Lo statore è costituito da un anello in ferro su cui sono fissati due avvolgimenti necessari per generare un campo magnetico temporaneo. Le estremità di ogni avvolgimento sono collegate ad una boccola di connessione e ad un'estremità del collettore del rotore. All'interno di questo anello è inserito il rotore ad anello costituito da sei avvolgimenti collegati in serie. Ciascun avvolgimento è collegato anche con una lamina in rame fissata sul collettore. Il collettore è costituito da un cilindro in materiale isolante che ruota insieme all'anello. Due spazzole, in posizioni fisse, strisciano su tali lamine prelevando così la corrente. Questa corrente (praticamente continua) viene poi prelevata attraverso i serrafili. All'albero motore sul quale sono fissati rotore e collettore, dalla parte opposta rispetto a quest'ultimo, è fissata una puleggia per la trasmissione del moto mediante una cinghia. Due morsetti di serraggio tengono in posizione l'albero motore.

Funzione: Con questa macchina elettrica di natura prettamente didattica è possibile verificare le leggi relative all'anello di Pacinotti come generatore di corrente continua e come motore (trasformatore di energia elettrica in meccanica).

Modalità d'uso: Se si fornisce corrente continua all'indotto, si magnetizza il nucleo di ferro su cui è avvolto il suo circuito. Le azioni attrattive e repulsive che si determinano tra i poli dell'indotto e quelli dell'induttore fanno nascere una coppia motrice che fa ruotare l'indotto fornendo così energia meccanica alla puleggia (motore elettrico). Se invece si fa girare l'anello con un mezzo meccanico, tramite una cinghia collegata alla puleggia, ai capi dell'avvolgimento dell'elettrocalamita si produce una corrente elettrica (generatore) che viene prelevata dalle spazzole che strisciano sulle lamine del collettore. La corrente così ottenuta non è a rigore continua e la f.e.m. non è perfettamente costante ma se il numero delle lamine è alto, le variazioni sono piccole e la corrente risultante si può considerare praticamente continua. E' possibile collegare lo statore con eccitazione in serie o in parallelo.

Notizie storiche: Antonio Pacinotti progettò la sua macchina magneto-elettrica nel 1858 e la realizzò nel 1860. Nel 1863 Pacinotti pubblicò sulla rivista "Il nuovo cimento" un articolo in cui descriveva la sua "macchinetta magneto-elettrica" ed anche alcuni possibili eperimenti. Dal punto di vista tecnologico, l'apparecchio era destinato a far compiere un salto di qualità ai generatori di corrente continua. Il geniale inventore trascurò tuttavia di brevettare il suo dispositivo che venne poi brevettato da un operaio di una ditta tedesca, Zenobe Gramme, nel 1869, a cui Pacinotti si era rivolto per realizzarlo. Nel 1871 Gramme iniziò la produzione industriale della macchina. La priorità scientifica di Pacinotti non fu mai messa in dubbio ma egli trascorse la sua vita tra reclami e rivendicazioni. Questo anello di Pacinotti, realizzato a metà del XX secolo per compiere esperimenti in laboratori didattici, mostra come fosse ancora un dispositivo utile ed attuale per mostrare il funzionamento reversibile di una macchina come generatore di corrente elettrica continua e come motore elettrico. Questo dispositivo faceva probabilmente parte del materiale in dotazione al "Centro di Fisica Sperimentale" dell'allora denominato "Museo della Scienza e Tecnica Leonardo da Vinci" di Milano. L'idea del Centro di Fisica nacque contestualmente alla nascita del Museo: l'allestimento prevedeva una sezione di Fisica con scopi didattici che contenesse esperimenti in atto, a disposizione permanente del visitatore. Ma la visione di un evento all'interno di una vetrina non era sufficiente: iniziò così la raccolta di strumenti ed accessori moderni per realizzare esperimenti che potessero essere effettuati direttamente dall'utente. Da subito questa attività sperimentale attirò l'attenzione di funzionari ministeriali ed insegnanti. Nel frattempo, nel 1955, nel nuovo edificio del Museo, detto Monumentale, vennero collocati le aule, i laboratori, gli impianti, le officine, le sale studio, necessari per ospitare il nascente Centro di Fisica Sperimentale. Nello stesso anno venne organizzato il primo corso per insegnanti degli Istituti Tecnici, organizzato dal prof. Tommaso Collodi, già Ispettore Centrale P.I. ed allora Direttore Didattico Nazionale per l'Istruzione Tecnica. I risultati furono così soddisfacenti che anche i Licei e gli Istituti Magistrali cominciarono ad organizzarne per i loro professori. Oltre alla qualità delle attività offerte, quest'iniziativa si inseriva in un contesto di difficoltà legate alla fine della Guerra , di povertà dei gabinetti scolastici, di scarsa preparazione di molti insegnanti. Il Museo offriva alla Scuola uno strumento efficace ed immediato per risalire la china. I corsi di aggiornamento dei professori, inizialmente della durata di sei giorni, divennero ben presto di dieci/quindici giorni e comprendevano: un gruppo di conferenze tenute da professori universitari o esperti qualificati, lezioni sperimentali, esercitazioni individuali o in piccoli gruppi, lezioni a livello secondario tenute dagli stessi partecipanti, proiezioni di materiale sul tema, visite d'istruzione. Fin dall'inizio molte scuole cominciarono ad affluire al centro di Fisica con i loro studenti per assistere a lezioni sperimentali. Il prestigio del Museo e del suo Centro di Fisica ebbero autorevolissimi riconoscimenti anche in campo internazionale soprattutto attraverso l'O.C.D.E. (Organisation de Coopération et de Développement Economique) che riconosceva l'importanza dell'insegnamento scientifico e promuoveva nuovi metodi d'insegnamento e di sperimentazione. Altre due importanti iniziative si affiancarono, a metà degli anni sessanta, alle attività del Centro di Fisica: la creazione di una mostra permanente di materiale scientifico-didattico (realizzata con materiali forniti dalle ditte costruttrici) e la nascita di una biblioteca di consultazione specializzata riguardante l'insegnamento della Fisica a livello secondario. Il Centro di Fisica, fiore all'occhiello del Museo, è rimasto in funzione per circa 40 anni.

Autore: Fumeo Amedeo S.A. (costruttore) (notizie metà sec. XX); Pacinotti, Antonio (inventore) (1841/ 1912)

Datazione: ca. 1955

Materia e tecnica: ferro; rame; metallo; materiale plastico

Categoria: fisica

Misure: 23 cm x 18 cm x 23 cm

Collocazione

Milano (MI), Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia "Leonardo da Vinci"

Riferimenti bibliografici

Parazzoli A. "Lezioni Elementari di Elettricità Industriale", Roma 1903, pp. 396-398

Battelli A., Battelli F. "Trattato pratico di Misure e Ricerche Elettriche", Roma 1898, pp. 236-241

Pacinotti A. "Il Nuovo Cimento : Giornale di Fisica, Chimica e Storia Naturale", Pisa 1863, pp.378 - 384