발로우의 바퀴

바로우의 바퀴는 영국의 수학자이자 물리학자인 피터 바로우가 1822년에 설계하고 만든 호모폴라 모터의 초기 시연이었습니다.^[1] 그것은 별 모양의 바퀴로 구성되어 액체 금속 수은의 수조 위에 매달린 것을 자유롭게 회전할 수 있으며, 그 지점은 말굽 자석의 극 사이에 수은에 담그고 있습니다. DC 전류는 휠 허브에서 휠을 통해 수은으로 흘러들어가 수은에 스며드는 전기 접점을 통해 배출됩니다. 휠의 움직이는 전하에 대한 자기장의 로렌츠 힘은 휠을 회전시킵니다. 바퀴에 톱니가 있으면 불필요하며 장치는 일반적으로 구리로 만들어진 둥근 금속 디스크와 함께 작동합니다.^[2]

"바퀴의 지점인 R은 스탠드에 구멍이 뚫린 홈에 들어있는 수은을 담급니다. 절단된 그림과 같이 강철 자석으로 작은 전자석을 대체하면 더 빠른 회전을 얻을 수 있습니다. 전자 자석은 스탠드에 고정되고, 스퍼-휠과 함께 회로에 포함되어 전류가 연속적으로 흐릅니다. 따라서 전자석의 극성도 반대로 바뀌기 때문에 회전 방향은 전류의 방향과 반대로 바뀌지 않을 것입니다."

(1842년판 자기설명서 94페이지 발췌)^[3]

물리학 교육에서 전자기학의 시연으로 사용됩니다. 수은은 독성이 있기 때문에, 소금물은 실험의 현대적인 레크리에이션에서 수은을 대신하여 사용되기도 합니다.

작동 방식

바로우의 휠 실험은 전류에 대한 자석의 작용과 이로 인한 회전 운동이 어떻게 생성되는지를 보여줍니다. 이 장치는 수평 축을 중심으로 수직면에서 자유롭게 회전할 수 있는 별 모양의 구리 바퀴로 구성되어 있습니다. 이 별의 각 마디의 지점은 장치의 나무 바닥에 있는 작은 홈에 보관된 수은 웅덩이 속으로 스며듭니다. 수은 웅덩이는 강한 자석의 반대되는 두 극 사이에 유지됩니다. 바퀴는 평면이 자기장 방향에 수직인 상태에서 회전하며, 회전하는 동안 별의 한 점만 수은 웅덩이로 떨어집니다. 휠의 축과 수은이 전기 전지에 연결되면 휠의 축과 수은을 통해 회로가 완성됩니다. 전류가 회로를 통과하면 전류에 대한 자석의 작용으로 인해 휠이 회전하기 시작합니다. 바퀴의 회전 방향은 플레밍의 왼손 법칙을 적용하여 결정할 수 있습니다. 회전하는 동안 바퀴의 스포크가 수은을 떠날 때 회로가 끊어지지만 운동의 관성으로 인해 바퀴는 운동을 계속하고 다음 스포크를 수은과 접촉시켜 전기적 접촉을 복원합니다. 이러한 방식으로 휠의 회전이 계속됩니다. 전류 또는 자기장 방향을 반대로 돌리면 휠이 반대 방향으로 회전합니다. 회전 속도는 자기장의 세기와 전류의 세기에 따라 달라집니다. 여기서 기계적 에너지는 전기 에너지에서 얻어집니다.

참고문헌

외부 링크

• 에클링(Eckling) 1840년에 의해 디자인된 바로우의 바퀴(Barlow's wheel) (독일어 페이지)
• Barlow's Wheel - 인터랙티브 Java 튜토리얼 국립 고유전 실험실
• 5H40.50 바로우 휠

이 섹션은 예제와 추가 인용문으로 확장해야 합니다. 추가하여 도움을 줄 수 있습니다. (2009년 1월)