バーロウの車輪

バーロウの車輪は、 1822年にイギリスの数学者で物理学者のピーター・バーロウによって設計、製作された、同極モーターの初期のデモンストレーションでした。 ^{[1]これは、}馬蹄形磁石の極の間にある液体金属水銀の溝の上に自由に回転する星型の車輪が吊り下げられ、先端が水銀に浸かっています。車輪のハブから車輪を通って水銀に入り、水銀に浸かった電気接点から流れ出します。車輪内の移動する電荷に対する磁場のローレンツ力により、車輪が回転します。車輪に鋸歯状の溝がある必要はなく、この装置は円形の金属ディスク（通常は銅製）で動作します。^[2]

「車輪の先端 R は、スタンドに空けられた溝に収められた水銀に浸かります。図に示すように、鋼鉄の磁石の代わりに小型の電磁石を使用すると、より高速な回転が得られます。電磁石はスタンドに固定され、平歯車とともに回路に組み込まれているため、電流は電磁石と平歯車を順番に流れます。したがって、電流を逆にしても回転方向は変わりません。電磁石の極性も逆になるためです。」

（1842年版の『磁気の手引き』94ページより抜粋）^[3]

これは物理教育における電磁気学のデモンストレーションとして使用されます。水銀は有毒であるため、この実験を現代的に再現する際には水銀の代わりに 塩水が使用されることがあります。

磁石が電流に及ぼす作用と、これによって回転運動がどのように生じるかは、バーローの車輪実験によって示されます。この装置は、水平軸を中心に垂直面で自由に回転できる星型の銅製車輪で構成されています。星の各スポークの先端は、装置の木製ベースにある小さな溝に保持された水銀プールにちょうど浸かります。水銀プールは、強力な磁石の 2 つの反対極の間に保持されます。車輪は、その平面が磁場の方向と垂直になるように回転し、回転中は星の 1 つの点だけが一度に水銀プールに浸かります。車輪の軸と水銀が電池に接続されると、回路は車輪の軸 (点が水銀に浸かっているとき) と水銀を介して完成します。回路に電流を流すと、磁石が電流に及ぼす作用により車輪が回転し始めます。車輪の回転方向は、フレミングの左手の法則を適用することで決定できます。回転中に車輪のスポークが水銀から離れると回路は切断されますが、運動の慣性により車輪は動き続け、次のスポークを水銀に接触させ、電気接触を回復します。このようにして車輪の回転は継続します。電流または磁場の方向を反転すると、車輪は反対方向に回転します。回転速度は磁場の強さと電流の強さによって決まります。ここでは、機械的エネルギーは電気エネルギーから得られます。

ウィキメディア・コモンズには、バーロウの車輪に関連するメディアがあります。

• エックリングが 1840 年に設計したバーロウの車輪(ドイツ語ページ)
• Barlow's Wheel - インタラクティブ Java チュートリアル 国立高磁場研究所
• 5H40.50 バーロウズホイール