Permanent Light Pendulum

Tecnica: Acciaio inox, sorgente oscillante di onde radio, tubo blu al neon e sistema di spinta a elettromagnete, magnete permanente al Neodimio e rele Reed sotto vuoto

Misure: 100 x 55 x 155(h)

Che cosa hanno in comune un pendolo meccanico che trasporta al suo interno nel movimento una bobina di Tesla e un tubo fluorescente invece fissato a terra e non collegato alla presa elettrica?

Una parziale risposta la da’  W.B. Carlson  nel suo libro “ Tesla: l’inventore dell’era elettrica”, 2019 Edizioni Hoepli, in cui sostiene che il pendolo e la bobina di Tesla sono equivalenti, in quanto sono entrambi sede di oscillazioni, che pero’ si manifestano in maniera diversa.

Nel pendolo le oscillazioni sono meccaniche e quindi visibili ad occhio nudo e a bassa frequenza (secondi).

Sono invece ad alta frequenza e invisibili ma rilevabili attraverso l’accensione via etere di una lampada fluorescente al neon non collegata alla presa elettrica, quelle della bobina di Tesla (microsecondi).

Le energie messe in gioco nei due casi sono di tipo diverso: nel pendolo e’ una conversione continua di energia potenziale (o di posizione) in energia cinetica (o di velocita’) e viceversa. Nella bobina di Tesla si tratta di scambio continuo di energia elettromagnetica da capacitiva a induttiva e viceversa.

Tutti e due i fenomeni non possono essere eterni perche’ sono soggetti alle perdite dovute alle resistenze passive che vi si oppongono. Nel pendolo si tratta della  resistenza al suo movimento presentata dall’aria e dal perno di sostegno del pendolo e nella bobina di Tesla  delle perdite per effetto Joule nel circuito. 

Perdite che sono consistenti (20-30%) e che devono essere reintegrate se si vuol presentare un fenomeno continuo.

Cio’ avviene in forma visibile nel caso del pendolo grazie ad una bobina elettromagnetica in aria (bobina di spinta), posizionata alla base del pendolo,  a cui viene inviato un impulso elettrico che genera un campo magnetico  di repulsione ad ogni passaggio del pendolo. Il tutto viene realizzato con un rele Reed (ad ampolla di vetro sotto vuoto e contatti magnetici) grazie ad un magnete permanente a disco posto sotto la bobina di Tesla.

Nella bobina di Tesla le perdite per effetto Joule vengono invece compensate dall’alimentatore della bobina,

La bobina di Tesla e’ realizzata in aria con due avvolgimenti: il primario con molte spire di filo sottile ed il secondario con poche spire di filo grosso. Grazie a cio’ la bassa tensione di alimentazione della bobina induce al secondario una alta tensione che genera quindi un elevato valore del campo elettrico.

Il principio di funzionamento dei neon , scoperto nel   1910 da George Claude( l’ ”Edison francese”) si basa sul fatto che quando si da tensione al tubo avviene la scarica nel gas in pressione che emette  per ionizzazione raggi ultravioletti che vanno ad eccitare le  polveri di trifosfati fluorescenti poste all’interno del tubo, che a loro volta rilasciano luce visibile di vario colore. Semplificando, il tubo al neon funziona come un convertitore di frequenza che eleva da quella di rete (50 Hz) a quella della luce visibile. In assenza di alimentazione esterna (rete) un tubo fluorescente puo’ accendersi senza collegamento alla rete (no wires) se le polveri di trifosfati vengono accese direttamente da un alto campo elettrico esterno.

E’ infatti cio’ che avviene orientando verso le linee aeree Alta Tensione  dei tubi al neon come dimostrano numerose performances fatte da artisti e appassionati. Ma e’ possibile pero’ avere lo stesso effetto utilizzando una bobina di Tesla alimentata con onde quadre (es Slayer Exciter). 

L’elevato campo elettrico generato dalla bobina di Tesla eccita le polveri fluorescenti del tubo al neon in proporzione all’inverso della distanza dello stesso dalla bobina e quindi il neon emette luce al passaggio del pendolo.L’intensita della luce emessa varia con la distanza tra tubo e bobina di Tesla

Note curiose: 

La scoperta di Galileo
La leggenda vuole che nel 1564 Galileo durante la Messa nel Duomo di Pisa noto’ che una delle lampade appese urtata involontariamente dal sagrestano si era messa ad oscillare. Galileo notò come, nonostante le oscillazioni della lampada diventassero più brevi, la loro durata sembrava non cambiare. Per verificarlo Galileo non aveva a disposizione un orologio che non era ancora stato inventato e decise allora di misurare la durata delle oscillazioni della lampada sfruttando i battiti regolari del proprio cuore. 

Tesla  il protagonista della rivoluzione elettrica: dalla corrente continua all’alternata, dalle basse alle alte frequenze

La bobina di Tesla fu inventata da lui nel 1891 per produrre correnti ad alta tensione e frequenza. Non essendo allora disponibile l’elettronica, per produrre onde quadre usava la scarica dello spinterometro.

Nel 1899 emigrava negli USA dove realizzava un piccolo e semplice laboratorio con la scritta dantesca                “Lasciate ogni speranza o voi che entrate”

George Claude: “ l’Edison francese”

Nel 1910 invento’ le lampade al neon inserendo un tubo neon rosso lungo 12 metri al Paris Motor Show. Utilizzo’ i primi sviluppi congiunti di chimica e fisica, dopo aver fondato Air liquid nel 1902.

Nel 1914 aveva un piccolo negozio laboratorio dove realizzava i neon.