Колесо Барлоу была ранняя демонстрация гомеополярной двигателя , спроектированного и построенного английского математика и физика , Питер Барлоу в 1822. [1] Он состоит из звездообразного колеса свободно вращаться подвешенный над корытом жидкого металла ртути , с точки, погружающиеся в ртуть, между полюсами подковообразного магнита . Электрический ток постоянного тока проходит от ступицы колеса через колесо в ртуть и выходит через электрический контакт, погружающийся в ртуть. Силы Лоренца от магнитного поляна движущихся зарядах в колесе заставляет колесо вращаться. Наличие зубцов на колесе необязательно, и устройство будет работать с круглым металлическим диском, обычно сделанным из меди . [2]
- «Острия колеса R погружаются в ртуть, содержащуюся в канавке, проделанной в подставке. Более быстрое вращение будет получено, если небольшой электромагнит будет заменен стальным магнитом, как показано на разрезе. Электро -магнит прикреплен к стойке и включен в цепь с цилиндрическим колесом, так что ток течет через них последовательно. Следовательно, направление вращения не будет изменено изменением направления тока на противоположное; так как полярность электромагнит также будет перевернут ».
- ( Выдержка из «Руководства по магнетизму» 1842 года, стр. 94 ) [3]
Он используется как демонстрация электромагнетизма в физическом образовании. Поскольку ртуть ядовита, иногда вместо ртути в современных экспериментах используют рассол .
Как это работает
Действие магнита на ток и то, как из-за этого возникает вращательное движение, можно показать с помощью эксперимента Барлоу с колесом. Аппарат состоит из медного колеса в форме звезды, способного свободно вращаться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси. Острие каждой спицы звезды просто погружается в лужу ртути, которая находится в небольшой канавке на деревянном основании аппарата. Бассейн с ртутью удерживается между двумя противоположными полюсами сильного магнита. Колесо вращается так, что его плоскость перпендикулярна направлению магнитного поля, и во время его вращения только одна точка звезды опускается в лужу ртути. Когда ось колеса и ртуть соединены с электрическим элементом, цепь замыкается через ось колеса (когда точка погружается в ртуть) и ртуть. При пропускании тока через цепь колесо начнет вращаться из-за воздействия магнита на ток. Направление вращения колеса можно определить, применив правило левой руки Флеминга. Во время вращения и когда спица колеса просто покидает ртуть, цепь размыкается, но из-за инерции движения колесо продолжает свое движение и приводит следующую спицу в контакт со ртутью, тем самым восстанавливая электрический контакт. Таким образом вращение колеса продолжается. При изменении направления тока или магнитного поля колесо вращается в противоположном направлении. Скорость вращения зависит от силы магнитного поля и силы тока. Здесь механическая энергия получается из электрической энергии.
Рекомендации
- ^ о Питере Барлоу в Энциклопедии геомагнетизма и палеомагнетизма Дэвидом Губбинсом, Эмилио Эрреро-Бервера ISBN 1-4020-3992-1 , ISBN 978-1-4020-3992-8 (стр 44)
- ^ Колесо Барлоу, электродвигатель . YouTube . 25 октября 2013 г.
- ^ "Полный текст" Руководства Дэвиса по магнетизму: включая также электромагнетизм, магнито-электричество и термо ... " " . archive.org .
Внешние ссылки
- Колесо Барлоу, разработанное Эклингом 1840 г. (немецкая страница)
- Колесо Барлоу - Интерактивное учебное пособие по Java Национальная лаборатория сильных магнитных полей
- 5H40.50 КОЛЕСО БАРЛА