Come Generare un Impulso Elettromagnetico

Un impulso elettromagnetico (EMP, dall'inglese electriomagnetic pulse) è un fenomeno naturale causato da una rapida e improvvisa accelerazione di particelle (di solito elettroni), che a sua volta crea una scarica di energia elettromagnetica. Le cause più comuni di EMP che si manifestano quotidianamente sono: gli impianti di illuminazione, l'accensione di motori a combustione e il brillamento solare. Sebbene gli EMP siano potenzialmente in grado di danneggiare i dispositivi elettronici, sono però sfruttati ogni giorno in maniera sicura per disattivare intenzionalmente alcuni strumenti e garantire la riservatezza di dati personali o confidenziali.

Parte 1

Parte 1 di 2:

Costruire un Semplice Generatore

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Metti insieme tutto il materiale necessario. Per generare un impulso elettromagnetico, hai bisogno di una fotocamera monouso, un filo di rame, dei guanti di gomma, un saldatore, attrezzi per saldatura e una barra di ferro. Puoi acquistare tutto l'occorrente in ferramenta.
- Maggiore è il diametro del filo di rame che utilizzi per il tuo esperimento e più potente sarà l'EMP.
- Nel caso in cui non fosse disponibile una barra di ferro, puoi utilizzare un'asticella non metallica, ma sappi che avrà un impatto negativo sulla forza dell'impulso.
- Quando operi con componenti elettrici che potrebbero trattenere una carica oppure quando fai scorrere della corrente attraverso un oggetto, dovresti sempre indossare dei guanti di gomma per evitare scosse accidentali.
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Realizza una bobina elettromagnetica. Si tratta di un dispositivo composto da due parti distinte, ma essenziali: un conduttore e un nucleo. Nel tuo caso, la barretta di ferro è il nucleo e il filo di rame il conduttore.

Avvolgi saldamente il filo di rame attorno al nucleo senza lasciare alcuno spazio fra le spire.^{[1]
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Fonte di ricerca} Dovresti lasciare un segmento di filo che protrude dalla bobina sia all'estremità iniziale sia a quella finale, così potrai collegare la bobina stessa al condensatore del flash.
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Salda le estremità della bobina di rame al condensatore. Questo, di solito, è un elemento cilindrico con doppia punta che si trova sulla maggior parte delle schede elettriche. La fotocamera monouso dovrebbe avere il proprio condensatore per il flash. Accertati di avere tolto le batterie dalla macchina prima di saldare le estremità della bobina a questo elemento, altrimenti potresti prendere una brutta scossa.
- Se indossi dei guanti di gomma puoi risparmiarti qualche "sobbalzo elettrico" mentre maneggi il condensatore del flash.
- Dissipa la carica accumulata nel condensatore, azionando il flash per alcune volte dopo avere tolto le batterie alla fotocamera. Ogni carica che è rimasta nel circuito potrebbe trasformarsi in uno shock.^{[2]
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  Fonte di ricerca}
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Trova un posto sicuro dove testare il tuo generatore. In base al materiale che hai usato, il raggio di azione dell'impulso elettromagnetico non dovrebbe essere superiore a pochi metri. Ad ogni modo, sappi che qualunque dispositivo elettronico venga colpito dall'EMP potrebbe danneggiarsi in maniera irreparabile.
- Ricorda che gli impulsi elettromagnetici influenzano indiscriminatamente gli apparecchi elettronici. Questo include anche i dispositivi "salva-vita" come i pacemaker e gli oggetti di valore come i telefoni cellulari. Sappi che potrebbero esserci delle ripercussioni legali per i danni generati dal tuo dispositivo.
- Un piano di lavoro messo a terra, come un ceppo d'albero o un tavolo di plastica, è la superficie ideale per provare il generatore di EMP.
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Trova un oggetto adatto per eseguire il test. Dato che il campo dell'impulso elettromagnetico interferisce solo con i dispositivi elettronici, devi comprare un gadget poco costoso in un negozio di elettrotecnica. Se questo smette di funzionare dopo averlo sottoposto all'azione del tuo generatore, allora sei riuscito a creare un EMP.
- Nei negozi di forniture per uffici e nelle cartolerie puoi trovare delle calcolatrici davvero economiche ideali per questo tipo di test.
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Rimetti le batterie nella fotocamera. Devi permettere all'elettricità di ricaricare il condensatore che fornirà alla bobina elettromagnetica l'energia necessaria a generare l'impulso. Ricorda di mettere il generatore vicino al dispositivo elettronico di controllo.

Nota: nella maggior parte dei casi i campi elettromagnetici sono invisibili all'occhio umano.^{[3]
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Fonte attendibile
World Health Organization
Vai alla fonte} Se non hai un oggetto di controllo, non potrai mai sapere se il generatore funziona davvero.
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Aspetta che il condensatore del flash si carichi. Per farlo puoi staccare i cavi dalla bobina elettromagnetica e lasciare che l'elettricità fluisca dalla batteria al condensatore; infine riattacca i cavi usando uno strumento isolante come dei guanti di gomma o delle pinze di plastica. Se procedi a questa operazione a mani nude, prenderai un scossa piuttosto forte, simile a quella di un taser.
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Aziona il condensatore. Attivando il flash della fotocamera rilasci l'elettricità accumulata nel condensatore che passa attraverso la bobina elettromagnetica generando l'impulso.
- La natura del campo elettromagnetico che hai creato interferirà con ogni dispositivo elettronico nelle vicinanze, anche se spento. Se hai scelto come oggetto di controllo una calcolatrice, dopo l'attivazione del condensatore questa non dovrebbe più accendersi nel caso in cui il generatore abbia funzionato correttamente.
- In base al tipo di condensatore del flash che hai utilizzato, la differenza di potenziale necessaria per caricarlo varia. La capacità elettrica approssimativa per una fotocamera monouso dovrebbe essere compresa fra 80 e 160 microfarad e la differenza di potenziale fra 180 e 330 volt.^{[4]
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  Fonte di ricerca
  Mims, Forrest M. <i>Forrest Mims' Circuit Scrapbook II</i>. Indianapolis, IN, USA: H.W. Sams, 1986. 149. Print.}
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Parte 2

Parte 2 di 2:

Costruire un Generatore Portatile

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Procurati tutto il materiale. La realizzazione di un generatore portatile di EMP sarà più semplice se hai tutti i componenti e gli attrezzi necessari a portata di mano. Ecco quello che ti serve:
- Una batteria AA;
- Un porta-batteria AA;
- Un filo di rame;
- Del cartone;
- Una fotocamera monouso dotata di flash;
- Del nastro adesivo isolante;
- Un nucleo di ferro (meglio se di forma circolare);
- Un paio di guanti di gomma (vivamente consigliati);
- Un semplice interruttore elettrico;
- Un saldatore e materiale d'apporto;
- Un'antenna per walkie-talkie.^{[5]
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  Fonte di ricerca}
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Togli la scheda elettrica dalla macchina fotografica. All'interno della fotocamera trovi la scheda del circuito principale che controlla il funzionamento di tutto il dispositivo. Per prima cosa togli le batterie, poi smonta la scheda e individua il condensatore del flash.
- Indossa dei guanti di gomma per risparmiarti qualche spiacevole scossa mentre maneggi il circuito della fotocamera e il condensatore.
- Il condensatore in genere è un elemento cilindrico collegato alla scheda del circuito con due punte. Si tratta di un componente indispensabile per il tuo generatore di EMP.
- Dissipa la carica residua azionando più volte il flash dopo aver tolto le batterie dalla fotocamera; questo passaggio è indispensabile perché l'elettricità accumulata potrebbe causarti uno shock.
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Avvolgi il filo di rame attorno al nucleo di ferro. Accertati di avere filo a sufficienza; devi ricoprire completamente e in maniera uniforme il nucleo. Le spire dovrebbero essere ben strette perché una bobina lasca interferisce negativamente sulla forza dell'impulso elettromagnetico.^{[6]
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Fonte di ricerca}

Lascia un po' di filo in eccesso a entrambe le estremità della bobina. Dovrai collegarla in seguito al resto del tuo generatore di impulso elettromagnetico.
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Isola l'antenna del walkie-talkie. L'antenna fungerà come fusto su cui attaccare la bobina elettromagnetica e la scheda del circuito della macchina fotografica. Avvolgi la base dell'antenna con nastro adesivo isolante per evitare di prendere la scossa.
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Attacca il circuito della fotocamera a un pezzo robusto di cartone. Questo elemento isola ulteriormente il circuito e ti risparmia spiacevoli scosse elettriche. Usa del nastro adesivo isolante per questa operazione e fai attenzione a non coprire alcun percorso elettrico del circuito.
- Si consiglia di attaccare la scheda in modo che il circuito sia rivolto verso l'alto, così il cartoncino non interferirà con il condensatore e i percorsi elettrici.
- Quando predisponi il pezzo di cartone, tieni conto anche dello spazio necessario per il porta-batterie.
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Collega la bobina elettromagnetica all'estremità dell'antenna del walkie-talkie. Dato che la corrente elettrica scorrerà attraverso la bobina per creare l'impulso elettromagnetico, vale la pena isolare l'antenna due volte inserendo un altro piccolo pezzo di cartone fra la bobina e l'antenna stessa. Infine puoi fissare il tutto con nastro adesivo isolante.
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Salda la fonte di energia. Trova le linguette del connettore della batteria sul circuito della fotocamera e collegale ai corrispettivi poli (positivo e negativo) del porta-batterie. Quest'ultimo può essere fissato al pezzo di cartone con del nastro per elettricisti.
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Collega la bobina al condensatore. Le estremità del filo di rame in eccesso che avevi lasciato in precedenza ora devono essere saldate agli elettrodi del condensatore del flash. Per controllare il flusso di elettricità che scorre tra il condensatore e la bobina, inserisci un interruttore fra i due componenti.

Durante la fase di montaggio dovresti indossare dei guanti di gomma, per evitare che la carica residua del condensatore ti trasmetta una scossa.
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Collega la struttura in cartone all'antenna. Anche in questo caso puoi utilizzare il nastro adesivo isolante per unire saldamente i vari pezzi. Il cartone con il circuito andrebbe attaccato alla base dell'antenna (che hai già isolato in precedenza).
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Trova un oggetto di controllo e un posto adatti per il test. Una semplice calcolatrice economica è un dispositivo elettronico perfetto per verificare il generatore portatile di EMP. In base al materiale e alla tecnica di assemblaggio che hai seguito, il raggio di azione dell'impulso elettromagnetico potrebbe essere limitato alla zona prossima alla bobina oppure estendersi per diversi metri.

Tutti i dispositivi elettronici che verranno investiti dall'impulso elettromagnetico potrebbero danneggiarsi in maniera irreparabile. Accertati di avere scelto un luogo abbastanza distante da questi oggetti per evitare di romperli inavvertitamente. Sii consapevole che sei legalmente responsabile dei danni che il tuo generatore può arrecare.
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Prova il tuo generatore portatile. Controlla che l'interruttore sia impostato su "off" e poi inserisci le batterie AA nel loro alloggiamento, all'interno della struttura in cartone. Afferra il generatore per la base isolata dell'antenna come se fosse la neutrona wand dei ghostbuster e indirizzalo verso l'oggetto di controllo. Sposta l'interruttore in posizione "on".
- Se non hai dimestichezza con le costruzioni dei componenti elettronici o temi che le tue conoscenze siano insufficienti, indossa un paio di guanti di gomma quando utilizzi il generatore, come ulteriore misura preventiva.
- Se il generatore funziona correttamente, l'oggetto di controllo e tutti i dispositivi elettronici presenti nel campo di azione dell'EMP non si accenderanno.
- In base al tipo di condensatore del flash che hai utilizzato, la differenza di potenziale necessaria per caricarlo varia. La capacità elettrica approssimativa per una fotocamera monouso dovrebbe essere compresa fra 80 e 160 microfarad e la differenza di potenziale fra 180 e 330 volt.
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Consigli

La dimensione del filo di rame e la lunghezza della bobina determinano la forza e il raggio dell'impulso elettromagnetico. Per questioni di sicurezza, inizia con un piccolo dispositivo emittente per verificare la fattibilità del tuo progetto, prima di passare a impulsi più grandi e potenti.

Avvertenze

Sii consapevole che sei responsabile dei danni che potresti causare agli apparecchi elettronici con il tuo generatore di impulso elettromagnetico.
Lavorare con gli impulsi elettromagnetici può rivelarsi pericoloso. C'è il rischio di shock elettrico e, in casi rari, di esplosione, incendio o danni ai dispositivi elettronici. Sposta questi ultimi in un'altra stanza prima di creare la bobina di rame. Tutti gli apparecchi elettronici che si trovano nel raggio di diversi metri dall'impulso possono riportare dei danni.