di Alfonso D’Ambrosio

alfonsodambrosio@yahoo.it

È detto punto di Curie, o temperatura di Curie ({\displaystyle T_{c}}T_{c}) , quel valore di temperatura al di sopra del quale un materiale ferromagnetico perde alcune delle sue proprietà (come la corrispondenza non univoca tra campo esterno e magnetizzazione), e si comporta similmente a uno paramagnetico. Il disordine termico al di sopra di questa temperatura è sufficiente a vincere il contributo energetico dell’interazione di scambio interatomica e la struttura ordinata dei domini magnetici viene quindi distrutta.

da Wikipedia

 

Quando un materiale capace di essere attratta un magnete, supera la temperatura di Curie, allora l’agitazione termica “confonde” a tal punto gli atomi da far perdere le sue proprietà magnetiche.

E’ su questa proprietà che vi presento un esperimento davvero affascinante: il pendolo di Curie!

Il Nichel ha una temperatura di Curie di 627K vvero circa 350 gradi centigradi, una temperatura sufficientemente bassa da essere raggiunta se posto a contatto con una fiamma  (che nei punti più caldi, rosso, arriva fino a 1400 gradi centigradi e 500 gradi nei punti più freddi, in blu).

Resta da trovare il Nichel puro e per quello mi sono affidato ad Ebay, con 4 euro ho comprato 4 metri di filo di Nichel.

Costruiamo il nostro apparato sperimentale.

Sospendiamo un piccolo pezzo di materiale magnetico, il Nichel apunto, alla fine di un pendolo. COme filo ho utilizzato del rame attaccato in alto a delle viti.

Un grande magnete è posto vicino al pendolo, in modo che il piccolo pezzo di materiale si possa attaccare al grande magnete (neodimio nel mio caso) . Una candela è posta sotto il materiale, quindi la fiamma lo tocca appena.

Motore Curie

 

Poiche il magnete al neodimio potrebbe perdere le sue proprietà magnetiche, decido di porre davanti ad esso una grossa vite di ferro.

All’inizio il nichel viene attratto dal magnete e si toccano.

La fiamma della candela riscalda il materiale magnetico finché non si raggiunge la temperatura di Curie e perde la sua capacità di essere magnetizzata. La gravità poi lo tirerà via dal magnete (e quindi lontano dalla fiamma). Il materiale magnetico si raffredda una volta che è lontano dalla fiamma e si riporta al di sotto della temperatura di Curie e viene nuovamente attratto dal magnete.. Il magnete la tirerà sulla fiamma, e l’intero processo ripete.

Materiale occorrente

Pezzi di legno per costruire la struttura del pendolo.

Filo di rame o ottone

Nichel puro

Candela

Magneti al neodimio

Vite di ferro

 

Occorre regolare la lunghezza del filo e la distanza dal magnete in maniera tale che essa non sia troppo grande da non permettere l’attrazione magnetica.

 

Ecco il mio esperimento in quest video di 4 minuti:

Il motore termico funziona a causa dell’effetto Curie. L’effetto Curie descrive come un materiale magnetico perde la sua capacità di attaccarsi ad un magnete quando viene riscaldato al di sopra di una determinata temperatura. Questa temperatura è chiamata la temperatura Curie e varia con il materiale.

La temperatura di Curie per il ferro è di circa ottocento gradi Celsius. Anche la temperatura di Curie per i magneti in ceramica poco costosi è abbastanza elevata, per cui la fiamma della candela o anche la lampada alcolica non  fa raggiungere tale temperatura critica. La temperatura di Curie per il nichel canadese è inferiore, circa 631 gradi Celsius. Questa temperatura è all’interno della gamma della lampada alcolica, e quasi possibile con la candela.

Il magnete e la fiamma devono essere vicini per far funzionare il motore. . Una lente d’ingrandimento potrebbe essere utilizzata per concentrare il sole sulla pietra foca quando si tocca il magnete, senza riscaldare la pietra foca quando scende. Ci sono molte possibilità e varianti che potrete provare.

 

DOVE TROVARE I MATERIALI?

Magneti al Neodimio

esempio da Amazon

https://www.amazon.it/neodimio-millimetri-diametro-confezione-Magenesis%C2%AE/dp/B06X977K8L/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1511681492&sr=8-2&keywords=magneti+neodimio

Nichel Puro

Esempio da Ebay

https://www.ebay.it/itm/2pz-7-5m-nichel-elemento-riscaldante-20AWG-0-8mm-riscaldatore-dia-bobina-a-filo/302295424997?hash=item4662361fe5:g:LWIAAOSwGdhZnK8F

 

Filo di Rame: in una comune ferramenta!

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