Магнитная левитация

Использование МЛ

Применения МЛ не исчерпывается демонстрацией, где левитирующая лягушка подвешена в воздухе при помощи сильного МП. Небольшой перечень возможностей использования левитации с воздействием магнитного поля:

  • на транспорте;
  • в энергетике;
  • в летательных аппаратах;
  • ветряных генераторах;
  • магнитных подшипниках.

Транспорт с магнитной левитацией

Основной плюс использования маглевов – экономный режим потребления энергии, за счёт снижения трения между рельсами и колёсами в традиционных вариантах. Основные затраты приходятся на преодоление сопротивления воздушных масс. Современное оформление вагонов, практическое отсутствие шумов и вибрации делают этот вид транспорта перспективным.

История супер поездов

В России не производят маглевы, но в Санкт-Петербурге подобные разработки грузовых поездов на магнитной подушке уже ведутся. Ученые создали прототип грузового маглева, в дальнейшем обещают сконструировать и пассажирский.

Страны лидеры – Китай и Япония, представляют свои разработки, которые работают уже не один год. Коммерческая скоростная линия в Шанхае позволяет перемещаться из одной точки в другую со скоростью более 430 км/ч.

Японский вариант

Скоростное первенство по праву достаётся японским поездам подобного типа. Весной 2015 года опытный экземпляр поезда установил рекорд на участке, построенном в префектуре Яманаси. Модель Синкансэн L0 развила на этом участке скорость 603 км/ч. Японцы ведут разработки ещё с 70-х годов прошлого века. Работы ведутся в институте ж/д техники (JRTRI), в тесном сотрудничестве с оператором Japan Railways.

Японский JR-Maglev

Магнитные подшипники

В лазерных установках и в оборудовании, где необходима высокая точность (оптические системы), нашли своё применение магнитные подшипники. Они обладают целой линейкой положительных качеств:

  • отсутствие трения, потери равны нулю;
  • повышенная скорость вращения;
  • низкий коэффициент вибрации;
  • возможность герметизации;
  • автоматический электронный контроль.

Газовые турбины, электрогенераторы, работающие на высоких оборотах, криогенные установки – это только некоторые решения для использования таких подшипников.

Бесконтактный магнитный подшипник

Применение в энергетике

Избавление от трения в магнитных подшипниках позволяет говорить о применении магнитной левитации в энергетике. КПД газовых турбин на ТЭС (тепловых электрических станциях) повысился с применением таких деталей. Возможность контролировать и регулировать работу подшипниковых узлов высокооборотных генераторов тока позволила модернизировать и повысить коэффициент автоматизации процесса получения электроэнергии.

Летательные аппараты

Обычный вертолёт тоже можно назвать левитирующим объектом, однако силу земного притяжения он преодолевает с помощью воздушного потока, создаваемого лопастями. Летательные аппараты, использующие МП и движущиеся целенаправленно в разных плоскостях, – это ещё только будущее. В отличие от поездов, проблема конструктивного выполнения стороннего МП находится только в процессе поиска решения.

Самолёт на магнитной подушке

Использование МЛ в ветрогенераторах

Всё дело – в магнитной подвеске, которая значительно увеличивает срок службы генератора. При её наличии ветряная турбина требует гораздо меньших затрат в обслуживании.

Переход транспорта любых видов на МЛ позволит в корне изменить транспортные системы. Кроме коллективного использования таких видов транспорта, возможен переход на индивидуальные системы передвижения человека. Экономия энергии, долговечность вращающихся механизмов, подъём и перемещение грузов – всё это в корне изменит структуру промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также внешний облик планеты.

Оптическая левитация

Из студенческого юмора:

— Что такое оптическая левитация?

— Это когда Левитан могучим басом читает лекции по оптике.

Возможность движения частиц под действием света была предсказана еще Кеплером. Корпускулярная теория света стала еще одним шагом на пути физического обоснования этой идеи. Существование светового давления было доказано российским ученым П. Н. Лебедевым. Но другой ученый — Дж. Пойтинг, признавая это существование, заявил, что «малость светового давления исключает его из рассмотрения в земных делах».

Все течет, все изменяется… И о возможности практического использования оптической левитации современные ученые говорят уже всерьез. Еще в начале прошлого века Эренхафтом был открыт эффект движения частиц пыли, взвешенных в воздухе в луче мощной лампы, причем некоторые частицы двигались не по направлению к источнику света, а в обратном направлении . Этот эффект, названный фотофорезом, нельзя было объяснить действием только силы светового давления. Движение частиц в направлении распространения света было названо положительным фотофорезом, а движение в обратном направлении — отрицательным фотофорезом.

Объясняется указанный эффект следующим образом . Поглощение света частицей приводит к распределению электромагнитной энергии падающего оптического излучения по объему частицы. Внутри частицы возникают источники тепловой энергии с некоторой объемной плотностью, которые неоднородно нагревают частицу. Молекулы газа после соударения с поверхностью частицы отражаются от нагретой стороны частицы с большей скоростью, чем от холодной. В результате частица приобретает некомпенсированный импульс, направленный от ее горячей стороны к холодной. В зависимости от размеров и оптических свойств материала частицы более горячей может оказаться как освещенная (положительный фотофорез), так и теневая сторона частицы (отрицательный фотофорез). Кроме того, если поток излучения неоднороден по сечению, то может возникнуть и поперечное (относительно направления распространения излучения) движение частицы в газе.

В последние годы интерес к фотофорезу резко возрос. Этому способствовало развитие лазерной техники. Первая публикация об оптической левитации при воздействии видимого лазерного луча относится к 1970 году . Далее были предложены многочисленные варианты практического применения эффекта: разделение частиц в жидкости, оптическая левитация частиц в воздухе (и в вакууме!), захват и удержание частиц в лазерном луче и т. д.

Высокая монохроматичность лазерного излучения и возможность перестройки длины волны позволяют легко управлять движением макрочастиц. Распределение сил, воздействующих на частицу в слабо сходящемся лазерном луче, показано на рис. 6.

Популярные статьи  Электростатическая окраска - устройство и принцип действия

Магнитная левитация

К сожалению, говоря о компонентах сил, имеющих место в оптической левитации, подразумевают наноньютоны (нН) и даже их доли. Как следствие, потенциальная область применения такого метода очевидно так же имеет приставку «нано» — нанотехнологии.

Диамагнетизм плазмы

В клас­сич. тер­мо­ди­на­мич. рав­но­вес­ной плаз­ме, со­глас­но тео­ре­ме Ван Лё­вен, маг­нит­ный мо­мент ра­вен ну­лю и Д. от­сут­ст­ву­ет: диа­маг­нит­ный мо­мент, соз­да­вае­мый за­ря­жен­ны­ми час­ти­ца­ми, дви­жу­щи­ми­ся по замк­ну­тым ор­би­там, пол­но­стью ком­пен­си­ру­ет­ся бла­го­да­ря то­кам, соз­да­вае­мым за счёт раз­ры­ва ор­бит пе­ри­фе­рич. час­тиц при их уда­ре о стен­ку ка­ме­ры, удер­жи­ваю­щей плаз­му. В от­сут­ст­вие удер­жи­ваю­щих сте­нок Д. плаз­мы про­яв­ля­ет­ся в ус­ло­ви­ях кос­мич. плаз­мы или при маг­нит­ном удер­жа­нии плаз­мы (напр., в то­ка­ма­ках). Т. о., Д. плаз­мы свя­зан ис­клю­чи­тель­но с её тер­мо­ди­на­мич. не­рав­но­вес­но­стью. Диа­маг­нит­ный мо­мент плаз­мы су­ще­ст­вен­но воз­рас­та­ет при на­ли­чии маг­нит­ной тур­бу­лент­но­сти. 

Что такое ферромагнетики

В отличие от двух перечисленных выше магнетиков, ферромагнетики являются сильномагнитными веществами.

Определение 4

Ферромагнетики – это вещества с высокой магнитной проницаемостью, зависящей от внешнего магнитного поля.

Данные вещества могут иметь так называемую остаточную намагниченность. Выразить зависимость восприимчивости ферромагнетиков от напряженности внешнего магнитного поля можно с помощью функции. Она представлена на схеме ниже:

Рисунок 3

Намагниченность ферромагнетика имеет пределы насыщения. Это указывает нам на природу возникновения намагниченности в таких веществах: она образуется путем смены ориентации магнитных моментов вещества. Для ферромагнетиков также характерно такое явление, как гистерезис.

В магнитном отношении все ферромагнетики делят на мягкие и жесткие. Первые из них имеют высокую магнитную проницаемость и способны легко намагничиваться и размагничиваться. Они имеют широкое применение в электротехнических приборах, основанных на работе переменных полей (например, трансформаторов). Жесткие ферромагнетики имеют сравнительно небольшую проницаемость и намагничиваются трудно. Их используют при производстве постоянных магнитов.

Пример 1

Условие: на схеме выше (рис. 3) показана кривая намагниченности ферромагнетика. Постройте кривую, выражающую зависимость B(H) и определите, возможно ли насыщение для магнитной индукции. Поясните свой вывод.

Решение

Мы знаем отношение вектора магнитной индукции к вектору намагниченности.

B→=J→+μH→.

Из этого можно сделать вывод, что насыщения кривая B(H) иметь не может. Создадим график зависимости напряженности внешнего поля от индукции магнитного поля в соответствии с рисунком выше. Мы получили схему, называемую кривой намагничивания:

Рисунок 4

Ответ: кривая индукции не имеет насыщения.

Пример 2

Условие: выведите формулу восприимчивости парамагнетика при условии, что механизм его намагничивания точно такой же, как механизм электризации полярных диэлектриков. Среднее значение магнитного момента молекул в проекции на ось Z обозначается формулой ρmz=ρmL(β).

Здесь L(β)=cth(β)-1β означает функцию Ланжевена при β=ρmBkT.

Решение

Взяв высокие температуры и небольшие поля, получим следующее:

ρmB≪kT,→β≪1.

Значит, если β≪1cthβ=1β+β3-β345+…, можно ограничить функцию линейным членом и получить, что:

ρmB≪kT,→β≪1.

Возьмем нужную формулу и подставим в нее полученное значение:

ρmz=ρmρmB3kT=ρm2B3kT.

Зная, как связаны между собой напряженность магнитного поля и его индукция, а также приравняв магнитную проницаемость парамагнетика к 1, получим следующее:

ρmz=ρm2μH3kT.

В итоге формула намагниченности будет выглядеть так:

J=nρmz=ρm2μH3kTn.

Поскольку модуль намагниченности связан с модулем вектора (J=χH), мы можем записать результат:

χ=ρm2мn3kT.

Ответ: χ=ρm2мn3kT.

Всё ещё сложно?
Наши эксперты помогут разобраться

Все услуги

Решение задач

от 1 дня / от 150 р.

Курсовая работа

от 5 дней / от 1800 р.

Реферат

от 1 дня / от 700 р.

Вещества — диамагнетики

Магнитная восприимчивость некоторых диамагнетиков (в нормальных условиях)
Вещество Магнитная восприимчивость, χ·10-6
Азот, N2 −12,0
Водород, Н2 −4,0
Германий, Ge −7,7
Кремний, Si −3,1
Вода (жидкая), Н2O −13,0
Поваренная соль, NaCI −30,3
Ацетон, С3Н6О −33,8
Глицерин, С3Н8О3 −57,1
Нафталин, С10Н8 −91,8
Висмут, Bi, металл −170
Пиролитический графит, П, С −85
Пиролитический графит, ⊥, С −450

Диамагнетики: инертные газы, азот, водород, кремний, фосфор, висмут, цинк, медь, золото, серебро, а также многие другие, как органические, так и неорганические, соединения.

Человек в магнитном поле ведет себя как диамагнетик, то есть отталкивается от магнитного поля.

Антиферромагнетики — магнитные моменты вещества направлены противоположно и равны по силе. Антиферромагнетики практически не притягиваются и ведут себя как слабые парамагнетики.

Металл Хим. символ Атомный номер Плотн. г/(см^3) Тплав. °С Уд. теплоемк. Дж/(кг*°К) Уд. теплопр. Вт/(м*°К) Тепл. коэф лин. расш. (10^6)/°К Число Бринеля Уд. сопрот. мкОм*м Магнитные свойства
Алюминий Al 13 2.7 660 923 218 21 25 0.026 Парамагнетик
Барий Ba 56 3.75 710 285 19 4.2 0.5 Парамагнетик
Берилий Be 4 1.84 1280 1800 184 12 61 0.041 Диамагнетик
Ванадий V 23 6.11 1900 503 31 8.3 64 0.248 Парамагнетик
Висмут Bi 83 9.8 271 126 8.4 13.3 9.6 1.16 Диамагнетик
Вольфрам W 74 19.3 3400 142 167 4.4 262 0.055 Парамагнетик
Гадолиний Gd 64 7.89 1310 8.8 9.7 1.4 Ферромагнетик
Галлий Ga 31 5.92 30 336 29.3 18.1 6.1 0.136 Диамагнетик
Гафний Hf 72 13.29 2220 138 22 5.9 173 0.351 Парамагнетик
Железо Fe 26 7.87 1540 453 73.3 10.7 50 0.097 Ферромагнетик
Золото Au 79 19.3 1063 134 312 14 18 0.0225 Диамагнетик
Индий In 49 7.3 156 239 72 28.4 0.9 0.09 Диамагнетик
Иридий Ir 77 22.4 2410 130 146 6.5 170 0.054 Парамагнетик
Иттрий Y 39 4.47 1525 310 14.6 9.3 60 0.65 Парамагнетик
Кадмий Cd 48 8.65 320.9 231 92.8 29 21 0.074 Диамагнетик
Калий K 19 0.86 63 754 97 83.3 0.04 0.065 Парамагнетик
Кальций Ca 20 1.53 851 650 98 18.5 17 0.04 Парамагнетик
Кобальт Co 27 8.85 1500 445 69.5 13.5 102 0.064 Ферромагнетик
Лантан La 57 6.18 920 188 13.8 5.2 37 0.568 Парамагнетик
Литий Li 3 0.53 180 3285 71 56 0.086 Парамагнетик
Магний Mg 12 1.74 651 1040 170 27 30 0.045 Парамагнетик
Марганец Mn 25 7.44 1244 477 66.7 22.3 196 1.85 Антиферромагн.
Медь Cu 29 8.92 1083 386 406 16.6 35 0.017 Диамагнетик
Молибден Mo 42 10.2 2620 272 150 5.3 153 0.05 Парамагнетик
Натрий Na 11 0.97 98 1220 134 72 0.07 0.042 Парамагнетик
Никель Ni 28 8.96 1453 440 75.5 13.2 68 0.068 Ферромагнетик
Ниобий Nb 41 8.57 2470 268 50 7.2 75 0.15 Парамагнетик
Олово Sn 50 7.29 231.9 226 63.1 23 5.2 0.113 Парамагнетик
Осмий Os 76 22.5 3000 129 4.6 400 0.095 Парамагнетик
Палладий Pd 46 12.02 1552 243 70.7 9.5 46 0.108 Парамагнетик
Платина Pt 78 21.45 1773 134 71.1 9.5 40 0.098 Парамагнетик
Рений Re 75 21.02 3180 138 52 6.7 135 0.214 Парамагнетик
Родий Rh 45 12.48 1970 247 88 8.5 102 0.043 Парамагнетик
Ртуть Hg 80 13.5 -39 138 7.9 182 0.958 Диамагнетик
Рубидий Rb 37 1.53 39 335 35.6 90 0.022 0.12 Парамагнетик
Рутений Ru 44 12.4 2250 239 9.1 220 0.075 Парамагнетик
Свинец Pb 82 11.34 327 130 35 28.3 3.9 0.19 Диамагнетик
Серебро Ag 47 10.49 960.5 235 453 18.6 25 0.015 Диамагнетик
Скандий Sc 21 3 1540 545 11.3 11.4 75 0.66 Парамагнетик
Стронций Sr 38 2.63 770 737 21 14 0.227 Парамагнетик
Таллий Tl 81 11.85 303 147 35 28 2.7 0.18 Диамагнетик
Тантал Ta 73 16.6 3000 150 50 6.6 47 0.124 Парамагнетик
Титан Ti 22 4.52 1670 550 21.9 8.1 73 0.47 Парамагнетик
Торий Th 90 11.6 1750 113 37 11.5 41 0.13 Парамагнетик
Уран U 92 19.05 1130 26.7 14 244 0.3 Парамагнетик
Хром Cr 24 7.19 1900 462 88.6 6.2 114 0.13 Антиферромагн.
Цезий Cs 55 1.9 28 220 18.4 97 0.015 0.19 Парамагнетик
Церий Ce 58 6.78 795 210 10.9 7.1 20 0.75 Парамагнетик
Цинк Zn 30 7.14 419.5 336 113 30 42 0.059 Диамагнетик
Цирконий Zr 40 6.5 1855 277 29.5 6.3 66 0.41 Парамагнетик
Популярные статьи  Текущий и капитальный ремонт трансформаторов: их отличия

Стабильность [ править ]

Теорема Ирншоу доказывает, что при использовании только парамагнитных материалов (таких как ферромагнитное железо) статическая система не может устойчиво левитировать против силы тяжести.

Например, простейший пример подъема с двумя простыми дипольными магнитами, отталкивающими друг друга, очень нестабилен, поскольку верхний магнит может скользить вбок или переворачиваться, и оказывается, что никакая конфигурация магнитов не может обеспечить стабильность.

Однако сервомеханизмы , использование диамагнитных материалов, сверхпроводимости или систем, использующих вихревые токи, позволяют достичь стабильности.

В некоторых случаях подъемная сила обеспечивается магнитной левитацией, но устойчивость обеспечивается механической опорой, несущей небольшую нагрузку. Это называется псевдолевитацией .

Статическая стабильность править

Статическая стабильность означает, что любое небольшое смещение от стабильного равновесия вызывает результирующую силу, которая толкает его обратно к точке равновесия.

Теорема Ирншоу убедительно доказала, что невозможно устойчиво левитировать, используя только статические макроскопические парамагнитные поля. Силы, действующие на любой парамагнитный объект в любых комбинациях гравитационного , электростатического и магнитостатического полей , в лучшем случае сделают положение объекта нестабильным по крайней мере по одной оси, и он может находиться в неустойчивом равновесии по всем осям. Однако существует несколько возможностей сделать левитацию жизнеспособной, например, использование электронных стабилизаторов или диамагнитных материалов (поскольку относительная магнитная проницаемость меньше единицы ); можно показать, что диамагнитные материалы устойчивы по крайней мере вдоль одной оси и могут быть стабильными по всем осям. Проводники могут иметь относительную проницаемость для переменных магнитных полей ниже единицы, поэтому некоторые конфигурации, в которых используются простые электромагниты, управляемые переменным током, являются самостабильными.

Динамическая стабильность править

Динамическая стабильность возникает, когда система левитации способна гасить любое возможное вибрационное движение.

Магнитные поля представляют собой консервативные силы и поэтому в принципе не имеют встроенного демпфирования, и на практике многие схемы левитации имеют недостаточное демпфирование, а в некоторых случаях — отрицательное демпфирование. Это может позволить существовать режимам вибрации, которые могут привести к выходу объекта из стабильной области.

Демпфирование движения осуществляется несколькими способами:

  • внешнее механическое демпфирование (в опоре), такое как торпеды , сопротивление воздуха и т. д.
  • гашение вихревых токов (проводящий металл под влиянием поля)
  • настроенные массовые демпферы в левитирующем объекте
  • электромагниты управляемые электроникой

Магнитная левитация

Было бы удивительно, если бы «поезда на магнитной подушке» обошли стороной полупроводниковое производство. Летают — в патентах, имеющих самое прямое отношение к этому производству . Правда, летают не поезда, а всего лишь унифицированная тара с кремниевыми пластинами (FOUP — front opening unified pod) — от одной операции к другой.

Магнитная левитация (рис. 2а) может быть реализована тремя способами: с использованием постоянного магнита, электромагнита или сверхпроводящего магнита. Использование электромагнитной левитации лимитируется материалами с высокой электрической проводимостью и низкотемпературными применениями. Имеется два основных типа магнитной левитации. К первому относятся электромагнитные системы (EMS), ко второму — электродинамические (EDS) .

В электромагнитных системах сила притяжения генерируется между нормальным электромагнитом и ферромагнитным проводником. Равновесное положение не стабильно. Чтобы гарантировать стабильность, необходимо использовать системы автоматического контроля и управления.

Электродинамическая левитация основана на возникновении в проводящих материалах вихревых токов. Вихревые токи могут быть индуцированы переменным магнитным полем. Часть электродинамических систем базируется на силах, возникающих при взаимодействии между магнитным полем, генерируемым сверхпроводящими магнитами, и стационарными катушками, расположенными в направляющем пути. Другие варианты электродинамических систем основаны на силах, генерируемых переменным током, который индуцирует вариации магнитного поля. В электродинамической левитации используются силы отталкивания. Как следствие, она пассивно стабильна.

Популярные статьи  Что такое нормальные условия (применительно к низковольтным электроустановкам)?

Кроме того, известны гибридные системы. Системы левитации, использующие постоянные магниты, всегда гибридны, поскольку силы левитации, генерируемые постоянным магнитом, никогда полностью не стабильны во всех степенях свободы.

К сожалению, магнитная левитация применима только по отношению к магнитным материалам. Кремниевые пластины такими свойствами, увы, не обладают. А очень хотелось бы оперировать таким образом не только с FOUP. Как быть?

Самый простой путь — использовать посредник (магнитный посредник). В патенте приводится именно этот способ (рис. 3).

Полупроводниковая пластина по периферии снабжается прокладкой из магнитного материала, выполненной в виде кольца. Электромагнит формирует постоянное магнитное поле, взаимодействующее с магнитной прокладкой. Магнитное поле может изменять свое направление, чтобы поднимать или опускать кремниевую пластину.

Техническое решение, предложенное в патенте , по критерию «идеальность» стоит на ступеньку выше. Используются собственные ресурсы полупроводниковой пластины, а также ресурсы технологического процесса изготовления микросхем. Предлагается в полупроводниковой пластине на свободных местах фронтальной поверхности и/или на обратной стороне в едином технологическом цикле сформировать дополнительные микросхемы, включающие индуктивные катушки (источник магнитного поля). Единственное назначение этих микросхем (рис. 4) — взаимодействие с внешним магнитным полем.

Магнитного материала в кремниевой пластине нет, а магнитное поле образуется! Следовательно, используя внешнее магнитное поле, этой пластиной можно бесконтактно манипулировать. Как — это уже дело техники. Не правда ли, очень красивое техническое решение?

Палеомагнитная характеристика горных пород

Явления палеомагнетизма изучает отрасль геофизики, которая получила название палеомагнитологии. Палеомагнитология изучает геологическое прошлое магнитного поля Земли по «отпечаткам» этого поля в горных породах — векторам остаточной намагниченности Jn. В настоящее время наибольшее развитие получило изучение истории изменений направления магнитного поля Земли, которое отражается в направлениях Jn горных пород разного возраста.

Естественная остаточная намагниченность горных пород состоит из ряда намагниченностей, возникших в разное время. Обычно естественная намагниченность результат сложения двух основных векторов – первичной намагниченности  Jn , возраст которой совпадает с возрастом породы, и вторичная Jnh, которая возникла недавно и совпадает с возрастом по направлению c современным земным магнитным полем в точке наблюдения.

Главной задачей палеомагнитного исследования является выделение первичной намагниченности.

Осадочные и вулканогенные породы, не измененные или слабо измененные процессами метаморфизма и эпигенеза, могут быть объектами палеомагнитных исследований. Ориентированные образцы с помощью горного компаса повышенной точности или солнечного компаса. Установлено, что направление первичной намагниченности пород есть функция из географического положения и возраста. Распределение направлений Jn одновозрастных пород в пределах стабильных в тектоническом отношении территорий соответствуют полю диполя с определенными для данного возраста координатами палеомагнитных полюсов. Изменение координат палеомагнитных полюсов является отражением движения литосферных плит относительно оси вращения Земли.

Палеомагнитные исследования применяются для изучения строения земной коры, в стратиграфии и геохронологии, при региональных геологических исследованиях и геологическом картировании.

Магнитная левитация на постоянных магнитах: идеи и опыты

Самый простой и наглядный пример магнитной левитации, которая создается на постоянных магнитах – это так называемый левитрон. Эту игрушку придумал американский изобретатель почти 30 лет назад. В основе конструкции всего два кольцевых магнита. Большой лежит строго горизонтально, а маленький вращается и зависает над ним. Что же его удерживает от падения? За счет чего достигается такой эффект? Игорь Белецкий высказывает на видео идеи практической реализации левитрона и проводит опыты.

Естественно, постоянные магниты направлены друг к другу одноименными полюсами, что и заставляет их отталкиваться. Но для устойчивой магнитной левитации этого мало. Большой кольцевой магнит создает особую форму магнитного поля. Другими словами образуется магнитная впадина или потенциально яма, на дне которой волчок и находят свою устойчивость. Но это всего лишь позволяет ему не свалиться в сторон. Решающим фактором для стабильной левитации является вращение самого волчка, вследствие чего возникает в гироскопический эффект, благодаря нему волчок не опрокидывается, хотя постоянно к этому стремится, и как только трение а воздух притормозит его вращение, сила магнитного притяжения возьмет верх. Было бы заманчиво найти практическое применение такому подвесу. Например, сделать бесконтактный маховик – накопителя энергии. Но беда в том, что что по схеме левитрона, когда большой магнит удерживает маленький, не получается подвесить массивное тело. Сила отталкивания крайне мала – жалкие 30 грамм. Это предел. Нагрузишь больше и система сложится, а увеличивать габариты магнита непрактично и дорого. Но как же так? Неодимовые магниты обладают просто чудовищной силой отталкивания, и это действительно так.

Продаются магниты дешевле в этом китайском магазине. Автор видео Игорь Белецкий попытался реализовать динамическую левитацию по принципу магнитного подвеса, расположив ось вращения вертикально.Вес маховика легко компенсируется двумя маленькими кольцевыми магнитами, а вот осевую стабилизацию должны были обеспечить небольшие магниты на концах оси. Плюс гироскопический эффект от вращения самого маховика. К сожалению, проведя множество экспериментов, он так и не добился желаемого. Возможно, он снова выбрал не самую удачную схему, потому что, чем больше в системе магнитов, а значит и напряжений, тем сложнее ее уравновесить.

Посмотрите товары для изобретателей. Ссылка на магазин.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: