Macchina per l'illuminazione

Quando un insegnante di fisica appassionato di magneti crea nuove postazioni per esperimenti, può succedere una cosa del genere (vedere foto).

Ho realizzato questo pezzo nel 2005 per un festival della scienza in Corea e ho guadagnato molta ammirazione.

Di seguito la descrizione che era rivolta agli sperimentatori:

Cosa fare?

1. Tieni il tubo trasparente davanti a te in verticale, in modo da poter vedere le piccole lampadine al suo interno.
2. Ruota rapidamente il tubo di 180°. In questo modo le due sfere magnetiche all'interno del tubo cadono verso il basso.

Cosa osservare?

1. Osserva le piccole lampadine mentre le sfere all'interno del tubo cadono passando attraverso le bobine in filo di rame.
2. Ripeti il procedimento più volte, assicurandoti che la coppia di sfere cada rapidamente.
3. Presta particolare attenzione alla prima e all'ultima piccola lampadina.

Questo ti aiuterà a capire:

Una coppia di sfere magnetiche cade all'interno del tubo verticale. Intorno a queste sfere c'è un campo magnetico. Quando le sfere cadono, passano attraverso delle bobine in filo di rame. Inizialmente all'interno delle piccole bobine con 200 avvolgimenti non c'è un campo magnetico. Ma quando la coppia di sfere passa attraverso le bobine, porta con sé anche il suo campo magnetico: improvvisamente si genera un campo magnetico anche nella bobina. Il campo magnetico nella bobina passa quindi da "zero" a "forte".

Se il campo magnetico di una bobina cambia, nella bobina viene indotta (generata) una tensione elettrica. Se il circuito degli avvolgimenti della bobina è chiuso, scorre una corrente elettrica.

Tra le due estremità del filo di ogni bobina è saldata una piccola lampadina. La piccola lampadina quindi chiude la bobina. La corrente elettrica circola attraverso la lampadina, che si accende.

Quando le sfere iniziano la loro caduta dall'alto, non sono ancora abbastanza veloci da generare un forte cambiamento nel campo magnetico della bobina. Per questo motivo, di solito, la prima lampadina non si accende ancora.

Tuttavia, non si tratta di lampadine convenzionali, ma di diodi luminosi, che hanno bisogno di molta meno energia elettrica per accendersi.