Колесо Барлоу - Википедия - Barlows wheel

Схема колеса Барлоу 1842 г.
Модель с двумя серийными колесами, изготовлена ​​в 1845 году для учебных целей.

Колесо барлоу была ранней демонстрацией униполярный двигатель, спроектирован и построен английский математик и физик, Питер Барлоу в 1822 г.[1] Он состоит из колеса в форме звезды, которое свободно вращается, подвешенного над желобом с жидким металлом. Меркурий, с точками, погруженными в ртуть, между полюсами подковообразный магнит. DC электрический ток проходит от ступицы колеса через колесо в ртуть и выходит наружу через электрический контакт, погружающийся в ртуть. В Сила Лоренца из магнитное поле на движущихся зарядах в колесе заставляет колесо вращаться. Наличие зубцов на колесе необязательно, и устройство будет работать с круглым металлическим диском, обычно сделанным из медь.[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 реверсированием тока; поскольку полярность электромагнит также будет перевернут ».
(Выдержка из Руководства по магнетизму 1842 г., стр. 94)[3]

Он используется как демонстрация электромагнетизма в физическом образовании. Поскольку ртуть ядовита, рассол иногда используется вместо ртути в современных экспериментах.

Как это устроено

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, находящуюся 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 прохождении 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 с 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

  1. ^ о Питере Барлоу в Энциклопедии геомагнетизма и палеомагнетизма Дэвида Габбинса, Эмилио Эрреро-Бервера ISBN  1-4020-3992-1, ISBN  978-1-4020-3992-8 (стр 44)
  2. ^ Колесо Барлоу, электродвигатель. YouTube. 25 октября 2013 г.
  3. ^ "Полный текст" Руководства Дэвиса по магнетизму: включая также электромагнетизм, магнитоэлектричество и термо ..."". archive.org.

внешняя ссылка