Descrizione

Spirale di Roget, immagine da https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/spirale_di207/

Immagine da Lab2Go

La spirale di Roget è un avvolgimento elicoidale di filo conduttore. Una sua estremità è sospesa ad un sostegno conduttore mentre l’altra, provvista di un peso che tiene la spirale abbastanza tesa, termina in basso con una punta che pesca in una piccola vaschetta di materiale conduttore che, come il sostegno conduttore, è fornita di morsetto a presa di corrente. La spirale di Roget può essere utilizzata per l'osservazione delle conseguenze dell'esperimento di Ampere.

Si versa mercurio nella vaschetta così che la punta della spirale vi peschi per circa 1 mm. Per svolgere la dimostrazione si collega un morsetto al polo di un alimentatore capace di erogare una corrente continua di forte intensità o di una batteria ben carica; l'altro morsetto va collegato ad un reostato a cursore da circa 10 Ω e almeno 8 - 10 A con in serie un amperometro di portata fondo scala di 12 - 15 A e quest'ultimo si collega all'altro polo. È bene mettere in serie anche un tasto per evitare eventuali errori o inconvenienti. Dopo aver premuto il tasto, si regola il reostato partendo da una piccola corrente che si fa crescere fino a che le spire adiacenti si attraggono, analogamente ai poli nord-sud di due magneti, e la molla si contrae sollevando la punta che esce dal mercurio; la corrente così si interrompe e la spirale, per effetto del peso, ritorna a pescare nel mercurio chiudendo nuovamente il circuito. In questa posizione infatti si torna all'equilibrio tra il peso e la forza elastica della molla. Ma subito circola corrente e di nuovo la molla si contrae. Si genera così un moto oscillatorio verticale, il cui periodo dipende dalle caratteristiche intrinseche della spirale e dal peso tensore applicato. La corrente continua perché ciò accada è dell'ordine di 8-10 A.

Per visualizzare i poli generati da due spire adiacenti si può usare la regola mnemonica di figura 1.

Regola mnemonica, immagine da https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/spirale_di207/

La direzione e il verso della forza si trovano in base alla regola della mano destra tra direzione della corrente percorsa in una spira, la direzione del campo magnetico e quella della forza che si genera. Vedere la figura 2.

Regola mnemonica, immagine da https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/spirale_di207/

Durante il funzionamento si producono scintille al distacco tra la punta e il mercurio, che lo ossidano rapidamente. Pertanto alla fine dell'esperimento non è consigliato riusare lo stesso mercurio.