Come Creare un'Elettrocalamita

L'elettrocalamita è un classico esperimento scientifico, spesso realizzato in ambito scolastico. L'idea è quella di trasformare un chiodo di ferro in un magnete usando una bobina di rame e una batteria. Il principio di funzionamento di un'elettromagnete si basa sul trasferimento degli elettroni, particelle subatomiche che trasportano una carica negativa, dalla batteria all'interno della bobina. Tale movimento di elettroni genera un campo magnetico intorno al chiodo, il che permette al chiodo stesso di funzionare come un magnete, riuscendo così ad attirare piccoli oggetti metallici come una graffetta.^{[1]
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Fonte di ricerca} Con un po' di impegno e pazienza puoi realizzare tu stesso una carica elettromagnetica.

Parte 1

Parte 1 di 3:

Preparare il Filo per la Bobina

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Raccogli il materiale necessario. Per poter realizzare un elettromagnete,avrai bisogno di quanto segue:
- Un chiodo di ferro lungo circa 15 cm.
- Tre metri di filo di rame isolato dello spessore di .22 mm.
- Almeno una batteria (Dcell).
- Una pinza spellacavi, che puoi trovare anche in ferramenta^{[2]
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- Un elastico^{[3]
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Rimuovi l'isolamento dal filo di rame. Il filo di rame solitamente è ricoperto da una guaina plastica o uno strato di materiale isolante, per prevenire cortocircuiti o anche per protezione da eventuali scosse. In ogni caso, la batteria non può trasferire gli elettroni attraverso la guaina ed è quindi necessario rimuoverla.
- Rimuovi qualche centimetro di guaina da entrambe le estremità del filo di rame usando la pinza spellacavi.^{[4]
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- Una pinza spellacavi ha l'aspetto di un paio di forbici con un foro al centro. Si passa il cavo attraverso il foro, quindi si stringe la guaina per tagliarla e tirarla via. Dovresti prenderne uno della misura adatta per il cavo specifico. Alcuni tra questi attrezzi hanno più fori di dimensioni differenti in base alla sezione del filo.^{[5]
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Avvolgi il filo di rame intorno al chiodo. Una volta preparato il filo puoi iniziare a costruire la batteria. Per iniziare, crea delle spire ordinate intorno al chiodo. Più sono stretti gli avvolgimenti, maggiore sarà la carica. Lascia abbastanza filo libero su entrambe le estremità. Andranno collegate alla batteria, quindi è una buona idea lasciare circa 20 cm per lato di filo libero.^{[6]
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- Il filo dovrebbe essere avvolto in una direzione. Questo fa in modo che gli elettroni possano fluire attraverso il filo in maniera da generare un campo magnetico.^{[7]
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- In caso contrario i campi magnetici generati da spire opposte finiranno per annullarsi a vicenda.^{[8]
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Parte 2

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Collegare la Batteria

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Collega la batteria. Una volta terminato con la bobina, connetti le estremità del filo alla batteria. Collegane una al terminale positivo e l'altra al negativo. Assicurati che le porzioni di cavo spellato facciano effettivamente contatto con i terminali della batteria. Avvolgi l'elastico intorno alla batteria da un capo all'altro per fissare i collegamenti.^{[9]
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- La polarità non ha importanza. Funzionerà sia in un senso sia nell'altro.^{[10]
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- Se non riesci a fissare i collegamenti con l'elastico puoi provare a usare due pezzi di nastro isolante.
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Fai una prova. Dovresti aver creato con successo un'elettrocalamita. Per provare se il magnete funziona, avvicinalo a un oggetto di metallo, come la graffetta: dovrebbe alzarsi e attaccarsi alla calamita. Hai appena creato una carica magnetica con filo, chiodo e batteria.^{[11]
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- Se vuoi incrementare la potenza del magnete, aumenta il numero di spire intorno al chiodo. Questo permetterà all'elettrocalamita di attirare più oggetti.^{[12]
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Risolvi possibili problemi. Se il magnete non dovesse funzionare, controlla la batteria. Se non è carica a sufficienza, potrebbe non essere abbastanza per creare l'elettrocalamita. Se la batteria è invece a posto, rivedi tutto il processo. Potresti non aver avvolto la bobina adeguatamente, influenzando negativamente il flusso degli elettroni. Potresti inoltre aver dimenticato di rimuovere l'isolamento del filo in maniera efficiente.

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Parte 3

Parte 3 di 3:

Precauzioni di Sicurezza

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Usa i guanti per maneggiare il magnete. Usali sempre in fase di sperimentazione. I fili possono diventare molto caldi quando vengono alimentati e non è il caso di bruciarti le mani. Questo vale soprattutto se vuoi aumentare la potenza del magnete: maggiore è la potenza, più aumenta il calore.^{[13]
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Fai attenzione al calore. Come detto in precedenza, un'elettrocalamita si surriscalda mano a mano che ne aumenti la potenza creando degli avvolgimenti più fitti. Se diventa rovente, scollega i terminali per disattivare il magnete per un po'. Il calore eccessivo può causare ustioni o, in rari casi, un incendio.^{[14]
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Scollega i fili una volta terminato l'esperimento. Dovresti evitare di lasciare l'elettromagnete collegato quando non è in uso. Prima di tutto, scaricheresti la batteria; inoltre il calore può diventare un pericolo. Smonta l'elettrocalamita non appena hai finito di giocarci.^{[15]
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