電気毛細管モーター

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La Nature - Revue des sciences, N° 27 à 52, 1874 (p. 156-158).

電気毛細管モーター

添付の図面に示す機械は、他の装置を動かすことができる小型のモーターである。この機械の興味は、その原理と、この機械を作動させる力の性質にあり、この力は、ここで初めて仕事を生み出すために使用される。

これらの力は、毎日その効果を目にしている読者には馴染みのあるものである。グラスの中の水は平らで水平な面を持つが、縁に近いところでは重力にもかかわらず壁に沿って上昇する。物理学者は、これらの現象を深く研究してきた。まず、毛細管ガラス管の先端を水に浸すという、他のすべての現象を説明するための簡単なケースから始めた。このとき、水は管の直径に反比例する高さまで上昇することが分かっています。このような出発点から、このカテゴリーの現象は毛細管現象と呼ばれているのである。ラ・プレイスは、その強力な天才の持てる力のすべてをこの問題に注ぎ込み、数式を与えた。この公式によって、液体の平衡の場合に関する問題を解くことができるようになった。

しかし、平衡状態から抜け出し、毛細血管の力に仕事をさせるためには、もう一歩踏み込んで、この力の大きさを自在に変化させる手段を発見することが必要だった。電気はその手段である。

新しい電気毛細管モーター。

ここで、読者の誰もが簡単に、しかも費用をかけずに再現できる実験を紹介しよう：

水銀球をコップの底に置き、硫酸で酸性にした水を注ぎ、そこに重クロム酸カリウムを数滴加える。この水銀球を鉄の先で触ると、急激に収縮するのがわかる。鉄の先を引くと、最初の位置に戻るまでこの新しい形を保つ； この運動は、球体を横方向に触れることで連続的に行うことができる。球体は収縮するが、同時に鉄との接触が断たれ、最初の形に戻り、鉄に触れて再び収縮し、この繰り返しで、液体が消耗しない限り、特定の運動によって撹拌される。球体が少し大きくなると、奇妙な動きをするようになり、この単純な装置を実に楽しいものにしている。毛細管力の大きさ、ひいては水銀球の形を変えるのは、電流である。

図面には、硫酸KKを満たした四角いガラス桶の中に、水銀を入れた2つの小さな桶GGがあり、これらの桶のそれぞれに、両端が開いた垂直な毛細管ガラス管の束を浸す。それぞれの束は水銀に浮き、金属製の弓Uによって固定され、水平な梁に接続され、その梁が運動を与える。この運動は、ダニエルのD型セルに接続することで開始されます。電流は2つの水銀の塊を通過し、水銀の表面に生じる毛細管定数の変化の結果、BBビームの一方は持ち上げられ、他方は沈み、フレイルはその軸Aを中心に傾く。この運動は、部品V、sとクランクzの仲介で、フライホイールHに伝えられ、スイッチWを動かし、やがて電流の方向を逆転させ、蒸気機関の引き出しが蒸気を分配するように電気を分配する。フライホイールは1分間に約100回転し、電池が消耗したときだけ停止する。

電池をガルバノメーターに替えて、フライホイールを手で操作すると、電流が発生するのがわかる。

この機械の発明者であるガブリエル・リップマン氏は、高等師範学校の元学生で、同じ原理で電気計を作り、現在知られている中で最も高感度で正確なものである。イギリスでは、この電位計を大西洋横断の通信を受信するための電信機として使用する計画があるそうだ。