Roue de Barlow
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La roue de Barlow est le nom de l'une des toutes premières démonstrations de machine électrique.
Elle fut imaginée et mise en œuvre par le mathématicien et physicien anglais Peter Barlow en 1822[1]. Son intérêt n'est qu'historique, compte tenu de son manque de puissance.
Description
[modifier | modifier le code]Fonctionnement
[modifier | modifier le code]Il s'agit d'un dispositif permettant la mise en évidence des mouvements de rotation continus créés par les forces électromagnétiques. Cet appareil est constitué d'un disque (ou, comme sur la figure ci-contre, d'une roue dentée) en cuivre qui peut tourner verticalement autour d'un axe horizontal dont l'un des pivots communique avec le pôle d'une pile électrique.
Le disque plonge légèrement dans une petite cuvette contenant du mercure (ou tout autre liquide conducteur) qui est reliée à l'autre pôle de la pile électrique. Dans ces conditions, le disque est alors traversé par un courant qui suit l'un de ses rayons. Un aimant, en forme de fer à cheval, est disposé de telle sorte que les extrémités de ses deux pôles soient situées de part et d'autre de la périphérie du disque.
La force électromagnétique qui s'exerce sur la partie du disque parcourue par le courant se trouve dans le plan même du disque, sur un rayon perpendiculaire à la ligne magnétique de l'aimant et perpendiculaire au rayon du disque parcouru par le courant : elle entraine donc le disque vers l'extérieur (sur le schéma ci-contre, vers la droite ou vers la gauche selon le sens du courant), tendant ainsi à le faire tourner. Ensuite, un autre rayon du disque succède aussitôt au précédent et le mouvement de rotation devient continu.
Cet appareil constitue en quelque sorte un moteur électrique élémentaire fondé sur les actions électrodynamiques du courant.
Peter Barlow a démontré, d'après les théories de Faraday, que les forces qu'exercent les champs magnétiques sur les courants peuvent amener la rotation continue des conducteurs.
Utilisation pédagogique
[modifier | modifier le code]La roue de Barlow est ensuite devenue un dispositif pédagogique, permettant de démontrer un principe physique complexe : la force de Laplace.
Aujourd'hui, elle n'est plus utilisée dans les établissements scolaires à cause de la dangerosité du mercure. En effet, la rotation de la roue dans la cuvette peut provoquer des éclaboussures sur les personnes manipulant le dispositif.
Notes et références
[modifier | modifier le code]- (de) « Das Barlowsche Rad », sur uni-flensburg.de, Europa-Universität Flensburg – Institut für mathematische, naturwissenschaftliche und technische Bildung – Abteilung für Physik und ihre Didaktik und Geschichte, (consulté le ).
