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LAB2GO Scienza

Geomag

GEOMAG è un sofisticato strumento magnetico di alta precisione, basato su un particolare circuito brevettato, che gli conferisce un’eccezionale forza di attrazione in rapporto al suo peso ed alle sue dimensioni.

IMPARIAMO A CONOSCERE GEOMAG

GEOMAG è costituito da due tipi di elementi base:

- BARRETTA rivestita in plastica lunga 27 mm e di diametro max 7,4 mm contenente due magneti permanenti posti alle due estremità e collegati all’interno da una spina di acciaio; i magneti sono disposti sulla spina con le polarità in serie, in modo tale che la barretta presenti le due teste con polarità opposta: una NORD (schematizzata per semplicità in blu) ed una SUD (schematizzata per semplicità in rosso).

Poli opposti si attraggono.

Poli uguali si respingono.

- SFERA in acciaio nichelato diametro 12,7 mm.

L’acciaio è un materiale ferromagnetico ottimo conduttore di magnetismo, che è detto isotropo perchè lo conduce in tutte le direzioni; al contrario, i magneti permanenti (detti anisotropi), lo generano in un’ unica direzione (quella lungo l’asse della barretta). Questa caratteristica dell’acciaio fa sì che la sfera possa essere usata come semplice conduttore tra una barretta e l’altra o come un magnete indotto a seconda dell’impiego. Per spiegarci meglio useremo colori e numeri come segue:

Sfera blu - é una sfera polarizzata NORD (monopolarizzata)

Sfera rossa - é una sfera polarizzata SUD (monopolarizzata)

Il numero all’interno del singolo colore indica la quantità di barrette, di quella polarità, presenti sulla sfera.

Quindi, una sfera blu e rossa avrà sia una polarizzazione NORD che una polarizzazione SUD (sarà bipolarizzata)

Il numero all’interno del singolo colore indica la quantità di barrette di quella polarità, presenti sulla sfera.

Le sfere monopolarizzate, NORD o SUD, sono tutte magneti indotti e quindi in grado di attrarre altre sfere con tanta maggior forza quanto più è alto il numero di barrette, dello stesso segno, su di esse presenti; le sfere bipolarizzate risultano neutre (bilanciate) quando il numero di barrette delle due polarità presenti su di esse è uguale, mentre risultano magneti indotti quando i due numeri sono diversi e quindi in grado di attrarre altre sfere con tanta maggior forza quanto più è alta la differenza tra i due numeri.

L’acciaio delle sfere (per la sua isotropia) permette infatti di collegare una o più barrette con polarità uguali (senza sfera si respingerebbero) in quanto, conducendo il flusso magnetico in tutte le direzioni, permette la chiusura in aria della singola barretta.

Sfera monopolarizzata SUD da due barrette.

Sfere con polarizzazioni di segno opposto si attraggono.

Sfere con polarizzazioni di segno uguale e medesimo numero di barrette si respingono.

NB. Le linee di flusso evidenziate nei disegni possono essere verificate riproducendo la stessa situazione con GEOMAG ed avvicinando una sfera in quella zona. Dove ci sono linee di flusso esterne, sentiremo attrarre la sfera.

Sfera bipolare sbilanciata - 1 NORD e 2 SUD.

IL SEGRETO DI GEOMAG

I magneti contenuti nelle barrette, generano una forza di attrazione il cui livello dipende dalla fatica che gli stessi devono fare per chiudere il flusso tra una polarità di un segno e quella di segno opposto. Per spiegarci meglio, se i due poli opposti sono collegati da un circuito di acciaio (ottimo conduttore magnetico) la forza di attrazione sarà massima; se al contrario tutto o parte del flusso deve attraversare l’aria (pessimo conduttore magnetico) la forza di attrazione sarà notevolmente inferiore.

Se realizziamo il più semplice circuito con GEOMAG, e cioè un triangolo costituito da tre barrette alternate a 3 sfere, la forza di attrazione dipenderà dall’orientamento delle barrette. Vediamo perchè:

- le tre barrette sono poste con le polarità in serie; le sfere risultano quindi bipolari bilanciate ed il flusso magnetico si chiude tutto attraverso l’acciaio dei componenti GEOMAG. In queste condizioni l’energia dei magneti è sfruttata al 100% e la forza di attrazione tra barrette e sfere è MASSIMA; (avvicinando una quarta sfera non noteremo nessuna attrazione nessuna linea di flusso esterna).

  1. basta girare una sola barretta e la situazione cambia notevolmente; le polarità non sono più in serie; due delle tre sfere risultano monopolarizzate e buona parte del flusso deve chiudersi in aria; la forza di attrazione tra barrette e sfere risulterà MINIMA soprattutto sulle sfere monopolari; (avvicinando una quarta sfera noteremo una notevole attrazione che testimonia la presenza di flusso esterno).

La condizione come in deve essere sfruttata nella costruzione di figure tridimensionali statiche anche molto ardite e pesanti, e rappresenta il segreto della grande forza di GEOMAG.

La condizione come in deve essere utilizzata negli aspetti dinamici ed in tutti quei casi in cui si vuole sfruttare l’attrazione e/o la repulsione tra sfere, e rappresenta il segreto della grande versatilità di GEOMAG.

Prendendo confidenza con questi segreti potrai sfruttare al massimo le grandi potenzialità di GEOMAG. Basterà aggiungere la tua intelligenza e la tua fantasia!

NB. Il campo magnetico generato da GEOMAG è di tipo statico (molto simile al campo magnetico terrestre) ed è caratterizzato da intensità ed ampiezza assolutamente irrilevanti per il corpo umano (a pochi millimetri dalla barretta il campo è praticamente nullo). Il campo magnetico statico non deve poi essere assolutamente confuso con i campi e le onde elettromagnetiche; questi ultimi infatti, al contrario del primo, rappresentano un sistema di trasporto di energia e sono sotto osservazione per la loro potenziale capacità di surriscaldare i tessuti organici.

Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Statica Creazione di figure tridimensionali
StaticaRepuksione di sfere monopolari
Dinamica Giroscopio
Dinamica Principio di conservazione dell'energia
Dinamica Forza centrifuga ed inerzia

Sitografia

fisica/strumenti/geomag.1554927101.txt.bz2 · Ultima modifica: 2019/09/23 14:34 (modifica esterna)