Levitație magnetică: descriere, trăsături și exemple

După cum știți, Pământul, datorită ordinii mondiale stabilite, există un anumit lucru câmpul gravitațional,

Inițial, aceasta însemna o abilitate ipotetică de a depăși într-un mod necunoscut o atracție pământească și de a muta oameni sau obiecte prin aer fără echipamente auxiliare. Dar acum conceptul de "levitație magnetică" este deja destul de științific.

Mai multe idei inovatoare sunt dezvoltate simultan, pe baza acestui fenomen. Și toți, în viitor, promite mari oportunități pentru aplicații versatile. Adevărat, levitația magnetică nu va fi o metodă magică, ci o realizare destul de concretă a fizicii, anume cea care studiază câmpurile magnetice și tot ceea ce este legat de ele.

Foarte puțină teorie

Dintre oamenii departe de știință, există o opinie că levitația magnetică este un zbor ghidat de un magnet. În practică, acest termen se referă la depășirea obiectului de greutate prin intermediul unui câmp magnetic. Una dintre caracteristicile sale este presiunea magnetică, este ceva folosit pentru a "lupta" cu gravitatea pământului.

Pur și simplu, atunci când gravitația trage obiectul în jos, presiunea magnetică este îndreptată în așa fel încât să o împingă în direcția opusă - în sus. Astfel, apare o levitatie a unui magnet. Dificultatea realizării teoriei este că câmpul static este instabil și nu se concentrează într-un anumit punct, deci nu poate fi eficient pentru a rezista atracției. Prin urmare, sunt necesare elemente auxiliare, ceea ce va da stabilitatea dinamică a câmpului magnetic, astfel încât levitatia magnetului să fie un fenomen obișnuit. Ca stabilizatori pentru el au folosit tehnici diferite. Cel mai adesea - un curent electric prin supraconductoare, dar există și alte evoluții în acest domeniu.

Ieșirea tehnică

De fapt, soiul magnetic se referă la un termen mai extins pentru depășirea atracției gravitaționale. Deci, levitația tehnică: o revizuire a metodelor (foarte scurtă).

Cu ajutorul tehnologiei magnetice, pare să fi fost rezolvată puțin, dar există încă o metodă electrică. Spre deosebire de primul, al doilea poate fi folosit pentru manipularea produselor dintr-o varietate de materiale (în primul caz - numai magnetizate), chiar dielectrice. Lovitura electrostatică și electrodinamică este de asemenea împărțită.

Posibilitatea particulelor sub influența luminii de a realiza mișcarea a fost anticipată de Kepler. Și existența ușoară presiune dovedită de Lebedev. Mișcarea unei particule în direcția sursei de lumină (levitația optică) se numește fotoforă pozitivă, iar în direcția opusă - negativă.

Levitația aerodinamică, diferită de cea optică, este destul de larg aplicabilă tehnologiilor din ziua prezentului. Apropo, "perna" este una dintre soiurile sale. Cea mai simplă pernă de aer este obținută foarte ușor - multe găuri sunt forate în substratul purtător și aerul comprimat este suflat prin ele. În acest caz, ascensorul aerului echilibrează masa obiectului și se deplasează în aer.

Ultima metodă cunoscută științei în acest moment este levitația folosind unde acustice.

Care sunt exemplele de levitație magnetică?

Fantezia a visat la dispozitivele portabile de mărimea unui rucsac, care ar putea "levita" o persoană în direcția cea bună cu o viteză considerabilă. Știința a făcut până acum o cale diferită, mai practică și mai fezabilă - a fost creat un tren care se mișcă cu ajutorul levitatiei magnetice.

Istoria super-trenurilor

Pentru prima dată, ideea unui compus care folosea un motor liniar a fost depusă (și chiar brevetată) de inginerul-inventator german Alfred Zane. Și a fost în 1902. După această dezvoltare a suspensiei electromagnetice și a unui tren echipat cu ea, a apărut cu o regularitate de invidiat: în 1906 Franklin Scott Smith a propus un alt prototip, între 1937 și 1941. o serie de brevete pe același subiect au fost primite de Hermann Kemper, iar puțin mai târziu, britanicul Erik Lazevit a creat un prototip de lucru al unui motor de dimensiune completă. În anii `60 a participat și la dezvoltarea lui Hovercraft Tracked, care urma să fie cel mai mare trenul de mare viteză, dar nu, din cauza lipsei de finanțare în 1973, proiectul a fost închis.

Doar șase ani mai târziu, din nou în Germania, a fost construit un tren cu pernă magnetică, care a fost autorizat pentru transportul de pasageri. Pista de testare pusă la Hamburg avea o lungime mai mică de un kilometru, dar ideea însăși a inspirat societatea atât de mult încât trenul funcționa chiar și după închiderea expoziției, reușind să transporte 50 de mii de oameni în trei luni. Viteza sa, în conformitate cu standardele moderne, nu a fost atât de mare - doar 75 km / h.

Nu este corect, și Maglev comercial (asa au numit trenul, folosind un magnet), naveta între aeroport și gara din Birmingham din 1984, și a avut loc postul timp de 11 ani. Lungimea căii a fost chiar mai mică, doar 600 m, iar deasupra pânzei trenul a fost ridicat cu 1,5 cm.

Versiunea japoneză

În viitor, entuziasmul privind trenurile pe o pernă magnetică în Europa a încetinit. Dar, până la sfârșitul anilor 90, ei erau interesați în mod activ de o astfel de țară de tehnologii avansate precum Japonia. Există deja câteva căi lungi pe teritoriul său, peste care zboară maglevii folosind un fenomen precum levitația magnetică. Aceeași țară deține, de asemenea, înregistrări de mare viteză, stabilite de aceste trenuri. Ultima dintre ele a prezentat o limită de viteză mai mare de 550 km / h.

Perspective suplimentare de utilizare

Pe de o parte, maglevii sunt atrăgători pentru mișcarea lor rapidă: potrivit calculelor teoreticienilor, ele pot fi dispersate în viitorul apropiat, până la 1000 de kilometri pe oră. La urma urmei, acestea sunt acționate prin levitatie magnetică și numai rezistența aerului încetinește. Prin urmare, oferirea compozițiilor aerodinamice maxime ale compoziției reduce foarte mult efectul acesteia. În plus, datorită faptului că nu atinge șinele, uzura acestor trenuri este extrem de lentă, ceea ce este foarte profitabil din punct de vedere economic.

Un alt plus - reducerea efectului de zgomot: magneții se deplasează aproape fără zgomot în comparație cu trenurile convenționale. Bonusul este și utilizarea electricității în ele, ceea ce contribuie la reducerea impactului nociv asupra naturii și atmosferei. În plus, trenul magnetic este capabil să depășească pantele mai abrupte, ceea ce elimină nevoia de a pune piste de cale ferată, ocolind dealuri și coborâri.

Aplicații în domeniul energetic

Nu mai puțin interesantă direcție practică poate fi considerată aplicația largă a lagărelor magnetice în părțile cheie ale mecanismelor. Instalarea lor rezolvă problema serioasă de uzură a materiei prime.

După cum știți, rulmenții clasici se opresc destul de repede - în mod constant se confruntă cu sarcini mecanice ridicate. În unele domenii, necesitatea înlocuirii acestor componente înseamnă nu numai costuri suplimentare, ci și un risc ridicat pentru persoanele care deservesc mecanismul. Lagărele magnetice păstrează capacitatea lor de lucru de mai multe ori, astfel încât utilizarea lor este foarte recomandabilă pentru orice condiții extreme. În special, în inginerie energetică nucleară, tehnologii eoliene sau industrii, însoțite de temperaturi extrem de scăzute / ridicate.

avioane

Problema cum să pună în aplicare levitație magnetică, o întrebare rezonabilă ia naștere: atunci când, în cele din urmă, va fi produs și supus omenirii progresive o aeronavă completă, care va utiliza levitație magnetică? La urma urmei, există dovezi indirecte că există astfel de "OZN-uri". Să luăm, de exemplu, indian „Vimana“ epoca antică sau deja mai aproape de noi în timp raportul lui Hitler „diskolety“ utilizarea, inclusiv modalități de organizare de ridicare electromagnetice. Păstrați desenele brute și chiar fotografiile modelelor existente. Întrebarea rămâne deschisă: cum să transpunem toate aceste idei în realitate? Dar dincolo de prototipurile care nu sunt prea viabile, inventatorii moderni nu au încă un caz. Sau poate că sunt informații prea secrete?