Lo spinterometro è un dispositivo utilizzato per generare scariche elettriche. È costituito da due elettrodi a distanza regolabile, posti in un mezzo isolante liquido o gassoso. Quando la differenza di potenziale tra i due elettrodi giunge a un determinato valore (detto potenziale esplosivo), tra essi s’innesca una scarica a scintilla.
Approfondimento
I primi usi di questo apparato riguardano la generazione di onde elettromagnetiche, la cui esistenza fu predetta da James Clerk Maxwell nel 1864 e verificata sperimentalmente da Hertz nel 1886; dal 1891 in poi Nikola Tesla utilizzò vari tipi di spinterometri nelle sue apparecchiature radio. Lo spinterometro usato nei primi trasmettitori radio variava nella costruzione a seconda della potenza che si utilizzava. Alcuni erano molto semplici, consistenti in uno o più distanziatori (statici) connessi in serie, mentre altri erano significativamente più complessi. Poiché le scariche erano calde ed erosive, la copertura degli elettrodi ed il loro raffreddamento erano problemi importanti. Quando la potenza del trasmettitore fu incrementata, aumentò anche il problema del raffreddamento.
Il raffreddamento si riferisce all’azione di estinguere l’arco elettrico emesso precedentemente all’interno dello spinterometro. Ciò è considerevolmente più difficoltoso dell’iniziale rottura della scarica nella distanza (tra gli elettrodi). Uno spinterometro freddo, non ancora attivo, non contiene gas ionizzato. Una volta che la tensione tra gli elettrodi raggiunge il livello di rottura, le molecole di gas vengono ionizzate molto velocemente, creando un arco elettrico molto caldo, consistente nel flusso di una gran quantità di ioni ed elettroni liberi fra gli elettrodi. L’arco porta anche parte degli elettrodi ad incandescenza. Le regioni incandescenti contribuiscono a liberare gli elettroni attraverso l’emissione termoionica e a generare vapore metallico facilmente ionizzato. Il miscuglio di ioni ed elettroni liberi nel plasma è altamente conduttivo, provocando una netta caduta nella resistenza elettrica tra gli elettrodi. Questo arco altamente conduttivo necessita di efficienti circuiti oscillanti con banchi di condensatori. In ogni caso la corrente oscillante sostiene anche l’arco e, finché esso non si estingue, il banco di condensatori non può essere ricaricato per il successivo impulso.
La necessità di estinguere gli archi nei trasmettitori di alta potenza portò allo sviluppo degli spinterometri rotanti. Questi apparecchi erano utilizzati con generatori a corrente alternata, producevano una scarica più regolare e potevano utilizzare più potenza dei convenzionali spinterometri statici. Il disco rotante metallico interno aveva di solito un numero di sporgenze lungo la circonferenza. Una scarica si sarebbe formata quando due delle sporgenze si allineavano con due contatti esterni portatori di alta tensione. Gli archi risultanti erano rapidamente compressi, raffreddati e interrotti con la rotazione del disco.
Questi dispositivi possono essere usati come voltmetri, per misurare tensioni particolarmente elevate: applicata agli elettrodi la tensione da misurare, si diminuisce la distanza tra essi sino allo scoccare dell’arco; dal valore di questa distanza si risale poi a quello della tensione applicata mediante apposite tabelle di conversione. Nei laboratori di fisica ed ingegneria elettrica specializzati in alta tensione, sono utilizzati grandi spinterometri con dimensioni di diversi metri.
Gli spinterometri sono utilizzati anche come scaricatori di tensione a commutazione (o innesco), dispositivi che permettono di salvaguardare tutte le nostre apparecchiature dalle scariche elettriche di origine atmosferica. Nel momento in cui si verifica una sovratensione, tra i due elettrodi si genera un arco elettrico attraverso il quale si scarica l’energia in eccesso.
Bibliografia
https://it.wikipedia.org/wiki/Trasmettitore_a_spinterometro#Spinterometri
http://switchtothefuture.com/come-funziona-uno-scaricatore-di-sovratensione/ https://it.wikipedia.org/wiki/Spinterometro
http://www.treccani.it/enciclopedia/spinterometro/ https://www.electroyou.it/vis_resource.php?section=DomRisp&id=422
