Come fare l'esperimento di Oersted

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Il XIX secolo fu decisivo per le grandi scoperte scientifiche ed in particolare per l'elettromagnetismo. Elettricità e magnetismo rappresentavano un enorme passo avanti nella conquista del mondo. In questo lasso di tempo, nacquero diverse invenzioni con molta naturalezza e velocità. Si scoprirono i conduttori elettrici e gli isolanti. La fisica proseguì senza interruzioni il suo iter. Contemporaneamente infatti, in Danimarca, un fisico e chimico di Rudkobing, Nel 1820 Hans Christian Oersted eseguì un importante esperimento che dimostrò che esisteva una connessione tra l'elettricità e il magnetismo. Quando una corrente è stata accesa attraverso un filo, l'ago della bussola ha fatto un giro, in modo di mettersi ad angolo retto del filo. La corrente aveva prodotto un campo magnetico sufficientemente forte da causare l'aggancio della bussola. Un filo con corrente elettrica produce attorno ad esso un campo magnetico. Ripercorriamo quindi questa grande scoperta. Vediamo come fare l'esperimento di Oersted. Ti gioveranno solo una semplice batteria, dei supporti in legno o plastica trasparente, un filo conduttore ed una bussola.

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Occorrente

  • Una pila da 4,5 Volt.
  • Una bussola oppure un piccolo ago magnetico su un supporto.
  • Due supporti isolanti (legno o plastica trasparente).
  • Un filo conduttore rigido (meglio se rame smaltato).
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cosa ti serve prima di iniziare

Per fare l'esperimento di Oersted, per prima cosa disponi l'ago magnetico sul tavolo. Il campo magnetico terrestre ne provocherà una rotazione, approssimativamente verso nord-sud. Avvicina quindi i due supporti isolanti, in legno oppure plastica trasparente. Disponili parallelamente all'ago della bussola. Il filo di rame, invece, va adagiato sopra perpendicolarmente.

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Osserva il moto dell'ago magnetico

A questo punto, smussa le estremità del filo conduttore e privale dello smalto o della parte isolante. Questo rivestimento, in condizioni normali, non ti fa prendere la "scossa", ma ai fini dell'esperimento di Oersted rappresenta un ostacolo. Tendi allora il filo tra le aste isolanti sopra l'ago magnetico. Collega, per pochi secondi, le sue estremità ai poli della batteria da 4,5 Volt. Dall'esperimento di Oersted si osserva chiaramente il moto dell'ago magnetico. Esso si dispone parallelamente al filo conduttore.

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Come si puo dimostrare

Il filo genera un campo magnetico (sempre destrogiro) maggiore a quello terrestre per intensità. Invertendo le estremità dei fili con i poli della batteria, la bussola si disporrà nel senso opposto. Questo fenomeno avviene poiché cambia il verso dell'elettricità. Pertanto varierà anche il campo magnetico destrogiro del filo. Come prevedere in quale direzione si muoverà l'ago magnetico? La deviazione dell'ago viene influenzata dalla legge della mano destra.
Fai un segno a la mano destra. Il pollice sarà la direzione della corrente (che scorre dal terminale negativo al positivo della batteria) e le dita si curvano intorno alla direzione del campo magnetico. Il campo magnetico creato dalla corrente interferisce con il campo magnetico che la bussola sperimenta quando viene messo abbastanza vicino. Pertanto, sovrapponi al filo la mano destra con le dita nel senso della corrente. Il palmo va girato verso l'ago. Ne consegue che il polo nord si muove nel senso del pollice. Ecco dimostrato l'esperimento di Oersted.

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Prima della scoperta

All'inizio del 1800, l'elettricità era ancora una scienza appena sfuggente. Era noto che un campo elettrico potrebbe essere prodotto, ma non era ben compreso. Gli scienziati, tra cui Oersted, stavano ancora investigando il legame tra l'elettricità e il calore e il bagliore che sono stati prodotti quando una corrente elettrica è stata inviata attraverso un filo. Sapevano che il fulmine era una forma di elettricità che, dopo aver colpito una nave, potrebbe causare il malfunzionamento della bussola della nave. Ciò che ha suggerito che potrebbe esistere un legame tra elettricità e magnetismo. Quindi, gli scienziati hanno cominciato a indagare su questo possibile fenomeno. Dal momento che una corrente elettrica scorre in linea retta, questi primi esperimenti presumono che il campo magnetico prodotto dall'elettricità seguisse la stessa direzione. Hanno provato questa idea mettendo un ago di bussola perpendicolare ad un filo che trasmette una corrente elettrica. Nulla è accaduto con l'ago, quindi la comunità scientifica ha assunto che non esiste alcuna relazione tra l'elettricità e il magnetismo.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Prima di eseguire l'esperimento bisogna accertarsi che non siano presenti magneti o masse metalliche nelle vicinanze; essi infatti potrebbero produrre dei campi magnetici indesiderati.
  • Dato che si produce un "corto circuito" per ottenere un'alta intensità di corrente, quest'ultima va fatta circolare solamente per il tempo strettamente necessario ai fini dell'esperimento; altrimenti le pile si esauriranno rapidamente.
  • Poni attenzione a maneggiare il filo sempre nelle sue parti coperte da materiale isolante; eviterai il rischio di prendere una "scossetta" fastidiosa.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

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