L’amperometro di Kohlrausch
Se una barra di materiale con permeabilità magnetica relativa μr viene inserita all’interno di un solenoide
percorso da corrente, con un estremo fuori dal solenoide (dove il campo magnetico è nullo) e l’altro circa nel
centro del solenoide, la barra stessa viene attratta all’interno dell’avvolgimento con una forza F che si può
scrivere in questa forma:
1
2
1 4 10 dove N è il numero di spire del solenoide, L la sua lunghezza, μr la permeabilità magnetica del materiale, i la
corrente che scorre nel solenoide, S la sezione della barra. L’amperometro di Kohlrausch fornisce una misura
della corrente i sfruttando la forza di interazione tra solenoide e barra.
Scopo dell’esperimento è la verifica di questa relazione.
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Montare lo strumento come illustrato nella fotografia.
Accendere la bilancia e verificare che il valore segnato sia uguale a zero. Se ci sono variazioni di
qualche unità sull’ultima cifra attendere qualche minuto e poi azzerare di nuovo la bilancia con il
pulsare “Tare”.
Collegare gli estremi del solenoide al generatore di corrente.
Impostare il generatore di corrente sul valore di 1 A e annotare il peso segnato dalla bilancia.
Ripetere la misura per valori della corrente pari a 2 A, 3 A, 4 A. Verificare che i valori ottenuti per la
forza peso siano approssimativamente proporzionali al quadrato della corrente.
A questo punto inserire il deviatore e il generatore di tensione alternata variabile, montando il circuito
illustrato nello schema. La tensione alternata con ampiezza decrescente serve per eliminare la
magnetizzazione residua della barra: infatti, anche se la sbarretta è di ferro dolce, esiste comunque un piccolo
fenomeno di isteresi che impedisce la perfetta riproducibilità delle misure.
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Prima di ogni misura portare il deviatore nella posizione AC; rotare la manopola del generatore di
tensione variabile fino al punto indicato e tornare indietro lentamente (l’operazione deve durare
qualche secondo).
Eseguire le misure cominciando da 0.5 A fino a 4 A, a passi di 0.5 A.
Verificare poi che, diminuendo la corrente a passi costanti da 4 A fino a 0.5 A, i valori siano
compatibili entro le incertezze con quelli ottenuti per intensità crescenti della corrente.
Fare il grafico della forza peso segnata dalla bilancia in funzione della corrente al quadrato e
verificare la linearità della relazione.
DC
AC
