A roda de Barlow é um disco dentado que gira em torno de um eixo horizontal quando colocado em um campo magnético e atravessado por uma corrente elétrica. A força eletromagnética faz o disco girar como um motor elétrico. A velocidade limite do disco é diretamente proporcional à corrente elétrica e ao campo magnético.

2. O que é ?
A roda de Barlow é um disco dentado de cobre, que roda em
torno de um eixo horizontal, com um pivot ligado a um gerador
de corrente contínua. A extremidade inferior do disco está
ligeiramente mergulhada numa cuba contendo mercúrio ou um
líquido condutor (solução salina), conectado a um outro polo do
gerador. O disco é atravessado por uma corrente radial e
colocado entre os polos de um íman em U, gerando uma indução
magnética normal ao plano do disco: a força eletromagnética
(força de Laplace) que se exerce na porção do disco
atravessada pela corrente, é contínua no plano do disco e
exerce um momento que a faz girar. Este dispositivo constitui
um motor elétrico.
Note que este sistema é reversível: se se girar o disco, o
circuito é atravessado por uma corrente.

3. Dinâmica do sistema:
Um tubo elementar de corrente dI, à distância x do eixo de
rotação e à altura dx, é submetido à força dF = B.dI.dx, que
exerce um momento dM = x.dF
O momento de rotação é M =∫∫x.dF.
Admite-se que a indução é constante entre os ramos do íman
(distâncias a e b do eixo de rotação).
Temos que: M = ½.I.B.(b2 − a2).
Admite-se que o momento Mf das forças de atrito é proporcional à
velocidade de rotação ω: Mf = − k.ω
Se J for o momento de inércia do disco, o teorema do momento
cinético é: J.dω / dt = M − k.ω
cuja solução é ω = (M / k).(1 − exp(− k.t / J)).
O disco chega à velocidade limite ω = M / k = ½.B.I.a2 / k.

4. Utilização:
Clique no inversor para fechar ou abrir o
circuito.
Quando o circuito está aberto, deslize o
cursor do reóstato para alterar o valor da
corrente.
Verifique que a velocidade limite é uma função
linear de I.

6. (Fio colocado em um campo magnético: uma força de característica magnética atua sobre ele.)
Quando as cargas elétricas se movimentam no interior de um fio condutor de
eletricidade, dizemos que há corrente elétrica, e a representação dessa
corrente é dada pela letra i.
Ao colocarmos um determinado fio percorrido por uma corrente elétrica
dentro de um campo magnético, verifica-se que ele sofre a ação de uma
força, que chamamos de força magnética, representada pela letra F.

7. Em um condutor retilíneo percorrido por corrente elétrica de
intensidade i, cada uma das cargas, que se movem com uma
velocidade v, fica sujeita à ação de uma força magnética cuja
intensidade é F e é dada pela equação:
F = │q│.v.B.senӨ
Sendo Ө o ângulo formado entre a velocidade da carga e o campo
magnético.

8. Para um condutor retilíneo de comprimento l, percorrido
por uma corrente i, temos:
l = v.Δt e i=
q/Δt l = v.q/i q.v = l.i
Onde:
l – comprimento do fio; v – velocidade da carga; q – carga
elétrica; Δt – variação do tempo;B – campo magnético; i –
corrente elétrica.
Substituindo q.v = l.i na equação F = │q│.v.B.senӨ, temos:
F = B.i.l.senӨ