I MATERIALI (STEP 8)

I MATERIALI:

Se si tralasciano i materiali che costituiscono il case dello strumento, essendo il misuratore di campo un dispositivo elettronico possiamo considerarlo al più costituito dai seguenti materiali:

Il silicio (Si):

Il silicio è un materiale essenziale inquanto costituisce gli innumerevoli transistor presenti nel amplificatore operazionale (dispositivo essenziale per il funzionamento dello strumento!) Esso inoltre costituisce buona parte del wafer sul quale sono montate le componenti.

Il rame (Cu):

Nel misuratore di campo il rame può essere impiegato sia nelle tracce metalliche che legano assieme tutte le componenti interne che per gli elettrodi tramite i quali si campiona il campo elettromagnetico ( Alternativamente questi possono essere realizzati tramite altri metalli)

Le resine sintetiche:

In questo caso le resine sintetiche sono usate per realizzare i package che andranno a custodire e isolare gli integrati utili al funzionamento dell' misuratore di campo.

Ossidi metallici:

Quest'ultimi indispensabili per la realizzazione degli innumerevoli resistori presenti all'interno del misuratore di campo.

 

IL SIMBOLO (#STEP 6)

 

Due icone una raffigurante la propagazione di un campo elettromagnetico e la seconda un misuratore di campo

Il principio fisico (STEP #05)

  Il principio fisico:

(Schema del circuito dello strumento)

L'obiettivo dello strumento è , per quanto possibile, di fornire una misurazione,indipendente dalla frequenza con cui esso muta, del  campo elettromagnetico misurato.

Lo strumento presenta due piastre metalliche le quali fungono da elettrodi e vengono immerse nel campo elettromagnetico nel punto in cui si vuole effettuare la misurazione.

Il campo indurrà nelle due piastre una concentrazione di cariche di modulo uguale e segno opposto.

Uno dei due elettrodi è collegato al morsetto invertente di un amplificatore operazionale, inoltre un condensatore viene collegato tra l'uscita del amplificatore operazionale e il morsetto invertente retroazionando il sistema.

Il secondo elettrodo è invece collegato al morsetto non invertente, il quale è connesso tramite un secondo condensatore a ground.

Questa configurazione costituisce un integratore analogico che permette di avere un uscita dell'amplificatore operazionale proporzionale alla tensione differenziale dei due morsetti e di conseguenza all'intensità del campo elettromagnetico.

(relazione tra tensione di ingresso e uscita del sistema)

Bibliografia:

https://patents.google.com/patent/US3873919A/en?q=fieldmeter&oq=fieldmeter+

https://en.wikipedia.org/wiki/Op_amp_integrator 

 

L'ELETTROMAGNETISMO (#STEP 4)

 L'ELETTROMAGNETISMO E LA MISURA DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI

(Sezione planare di un campo magnetico generato da un solenoide.)

Il misuratore di campo è uno strumento utilizzato in molteplici branche delle fisica, dall' elettrotecnica all'elettronica,pur trovando il suo impiego principale nell'elettromagnetismo.

Che cosa è l'elettromagnetismo?

L'elettromagnetismo studia i fenomeni di natura elettrica e magnetica e le loro correlazioni (come ad esempio i campi magnetici prodotti dalle correnti elettriche e le correnti elettriche prodotte dai campi magnetici variabili).  

Si noti la fondamentale importanza della capacità di misurare l'intensità un campo elettromagnetico per questa disciplina!

Alcuni cenni storici...

(Charles Augustin de Coulomb)

 

 

 

 

 

Sebbene il magnetismo era noto alle civiltà antiche (si pensi all'invenzione di una rudimentale bussola magnetica in Cina). E nonostante si conoscessero le particolari capacità di alcuni minerali (magnetite) di attrarre la limatura di ferro già nel medioevo (l'epistola De Magnete di Pietro Peregrino di Maricourt, del 1296). Non sarebbe azzardato ritenere che sia stato Charles Augustin de Coulomb a dare vita a questa scienza con il suo studio delle interazioni della materia carica elettricamente.

Un altro notevole contributo sarà quello di  James Clerk Maxwell nel riunire i contributi di Michael Faraday e André-Marie Ampère  e Carl Friedrich Gauss, in quelle che verranno poi ribattezzate

Equazioni di Maxwell.

bibliografia:

https://it.wikipedia.org/wiki/Interazione_elettromagnetica#Elettromagnetismo_classico

https://it.wikipedia.org/wiki/Portale:Elettromagnetismo 

https://it.wikipedia.org/wiki/Equazioni_di_Maxwell

Glossario del misuratore di campo ( #STEP 3)

 Glossario del misuratore di campo!

 

Parti costituenti:

• Elettrodo (probe): Un elettrodo è un conduttore di prima specie (per esempio metallo o grafite) usato per stabilire un contatto elettrico con una parte non metallica di un circuito

• Amplificatore operazionale: è un amplificatore che per mezzo di una scelta opportuna dei componenti esterni esegue una vasta gamma di operazioni.

• Condensatore:  è un componente elettrico che ha la capacità di immagazzinare l'energia elettrostatica associata a un campo elettrostatico.

• Integratore analogico: Nell'elettronica un circuito integratore è un componente che permette di compiere l'operazione di integrazione. Questo circuito è basato sull'amplificatore operazionale. 

 Termini correlati:

 

•  Campo elettromagnetico:  descrive l'interazione elettromagnetica. E' costituito dalla combinazione del campo elettrico e del campo magnetico ed è generato localmente da qualunque distribuzione di carica elettrica

•  Carica elettrica:  è un tipo di carica fisica,responsabile di una delle interazioni fondamentali della materia, l'interazione elettromagnetica, e sorgente del campo elettromagnetico.

• Radiazione elettromagnetica: In fisica la radiazione elettromagnetica (o radiazione γ, gamma) è la radiazione dell'energia nel campo elettromagnetico.

 

Bibliografia:

https://patents.google.com/patent/US3873919A/en?q=fieldmeter&oq=fieldmeter+ 

https://it.wikipedia.org/wiki/Elettrodo 

https://it.wikipedia.org/wiki/Integratore_analogico 

https://it.wikipedia.org/wiki/Amplificatore_operazionale 

https://it.wikipedia.org/wiki/Condensatore_(elettrotecnica) 

https://it.wikipedia.org/wiki/Campo_elettromagnetico 

https://it.wikipedia.org/wiki/Carica_elettrica 

 

 

Aspetto del misuratore di campo ( #STEP 2)

 Aspetto del misuratore di campo!

Questa immagine raffigura il modello 488 sviluppato dalla Simpson Electric Company nel 1951

 

(vista laterale dello strumento)

 

(vista superiore dello strumento)

(vista posteriore dello strumento)

Lo strumento pesava all'incirca 5 kg ed aveva le medesime dimensioni di un piccolo forno a microonde.

bibliografia:

https://www.radiomuseum.org/r/simpson_field_strength_meter_488.html

Annuncio di vendita da cui sono state ricavate le foto in alta definizione 

 

Misuratore di campo: la stessa "cosa" in più lingue (STEP #1)

Che cosa è un misuratore di campo?

(raffigurazione dello strumento)

é uno strumento in grado di misurare l'intensità di un campo elettromagnetico, servendosi di due elettrodi i quali interagiscono con un amplificatore operazionale.Nel suo range di corretto funzionamento, lo strumento riesce ad effettuare una misura indipendente dalla frequenza con cui varia il campo magnetico misurato.

Etimologia:

Andiamo ad analizzare l'etimologia del termine caratterizzante dello strumento:

Campo:

In fisica, con sign. generico,campo indica la regione di spazio dove è definita una grandezza fisica, l'origine del termine deriva proprio dal concetto di spazio, come si può notare nell'immagine 

Misuratore di campo in vari paesi:

•  Misuratore di campo (Italiano)
  

• Electromagnetic Field Meter (Inglese)
  

• Medidor de campo (Spagnolo) 
  

•  Détecteur de champ électromagnétique (Francese)
  

•  电磁场计 (Cinese)
  

•  электро-статический (Russo) 

 

Bibliografia:

https://www.etimo.it/?term=campo&find=Cerca 

https://www.treccani.it/vocabolario/campo/