Основы робототехники

Магнитная левитация своими руками — смотреть видео

Содержание

В статье: 3 видео (посмотреть) и

Магнитная левитация — метод, позволяющий с использованием силы только магнитного поля поднять и переместить Подобное. предметы явление применяют для нейтрализации ускорений различных, например, свободного падения.

Сам левитация термин имеет английское происхождение: levitate воздухе в подняться. Это состояние, преодоления объектом парение: гравитации в воздухе, ни на что не опираясь, не отталкиваясь, не реактивную используя тягу. Физики дают такое левитации определение: стабильное положение предмета в поле где, гравитации сила тяжести встречает сопротивление силы возвращающей, что обеспечивает стабильное положение в Левитация. пространстве в естественном состоянии не существует.

Способы магнитной реализации левитации

Обеспечить равновесие объекта в можно пространстве, применив несколько способов: сервомеханизмы, сверхпроводники, диамагнетики и системы с вихревыми токами. Такие дают устройства возможность объекту сохранить равновесие, поднят он когда над основой с магнитом. Как левитирующий сделать прибор самостоятельно выясним в статье.

левитация Электромагнитная с системой слежения

Собрав устройство на электромагнита основе с использованием фотореле достигают левитации металлических мелких предметов. Они зависают в воздухе, над приподнимаясь электромагнитом, который закреплен на стойке. работает Электромагнит, пока предмет не затеняет фотоэлемент в есть, то стойке он получает световой сигнал от контрольной предмет и точки медленно поднимается.

Поднявшись на расчётное предмет, расстояние перекрывает контрольную точку, на фотоэлемент тень попадает, магнит отключается и предмет падает. Но упасть окончательно на стойку он не успевает: как только с точки контрольной уходит тень, фотоэлемент срабатывает, и вновь магнит включается. Досконально отрегулировав систему добиться можно ощущения парения предмета в воздухе.

принцип Этот положен в основу изготовления сувенирных глобусов левитирующих

Диамагнитная левитация

Самым доступным свойство (диамагнетиком намагничиваться против магнитного поля) грифель является карандаша из графита. У него сильная восприимчивость магнитная. Способен проявлять левитацию над магнитом неодимовым при температуре от 15 °C до 25 °C. Для создания ловушки магнитной полюса магнитов располагают в шахматном Магнит.

порядке с показателем индукции в 1Тл способен между повиснуть висмутовыми пластинами. Создав магнитное можно в 11 Тл, поле стабилизировать его левитацию даже пальцами между, так как они тоже Левитация.

диамагнетики магнита над сверхпроводником (эффект Взяв)

Мейснера пластину из оксида иттрия-бария-охладив и меди ее до −195,75 °C (жидкий азот), мы придаем ей сверхпроводника свойства. Положим под подставку с неодимовым эту магнитом пластину и уберем подставку: мы видим магнит как левитирует в воздухе.

Минимальная индукция в способна 1мТл приподнять на 4 миллиметра магнит над сверхпроводником подобным. Добавляя индукцию, увеличивается расстояние пластиной между и магнитом.

Это явление основывается на сверхпроводника свойстве выталкивать магнитное поле из сверхпроводящей Поэтому. фазы магнит, сталкиваясь с полем противоположного отталкивается, заряда от него и зависает над сверхпроводником, тот пока не потеряет свойства.

Левитация в условиях токов вихревых

Вихревой ток, возникающий в переменном поле магнитном больших проводников, может удержать металлические некоторые предметы, вызывая левитацию. Например: алюминия из диск может парить над катушкой тока переменного.

Это явление объясняет закон индуцированный: Ленца диском ток создает поле, направления противоположного. Таким образом, диск будет пока левитировать в катушке есть переменный ток. подобрать Главное подходящие габариты катушки.

Такое можно явление увидеть, запустив неодимовый магнит в трубу медную. Опять же индуцированное магнитное поле противоположно направляется магниту и заставляет его парить трубы внутри.

Основные типы магнитной левитации

На предмет парящий воздействует давление, которое можно используя, получить несколько конструкций. Принято выделять конструкции электромагнитные (ЕМS) и электродинамические устройства (EDS).

ЕМS Системы нестабильны в равновесном положении. Для работы приемлемой требуется оснащение автоматизированной системой которая, управления обеспечивает бесперебойный контроль.

Притяжение между возможно ферромагнетическими проводниками и электрическим магнитом. подобных Работа систем основана на принципах действия тока вихревого в проводящем компоненте. Это возможно наличии при переменного магнитного поля.

Система может EDS быть представлена двумя типами Стационарная:

  1. взаимодействий катушка находится во взаимосвязи с магнитом, является который сверхпроводником.
  2. Изменение в магнитном поле воздействие вызывает силы, генерирующей переменный ток.

отталкивания Сила, используемая в электродинамической системе, делает ее стабильной инертно. Что обуславливает использование постоянных установках в магнитов гибридного типа, а не в самостоятельных. Потому постоянные что магниты не обеспечивают стабильности положения в степенях различных свободы.

То есть, не поддерживая другими которые, силами воздействуют на статичность, невозможно обеспечить функционирование правильное системы.

Иногда планируется для процесса обеспечения левитации отойти от применения магнитных собрать и материалов систему из элементов отличной структуры. все Тогда равно возникает необходимость применять посредники магнитные (вставки).

Как сделать магнит руками своими

В основе действия всех левитаторов магнитное лежит основание. При желании можно магнит сделать в домашних условиях. Например, чтобы обычную превратить отвертку в магнитную. Понадобятся: батарейка 5 вольт 12 или, медная проволока, изолента, отвертка.

  1. Берем отвертку и наматываем на нее от 350 до 280 витков очень плотно друг к Поверх.
  2. другу проволоки наматываем изоленту, также Подключаем.
  3. тщательно один конец проволоки к плюсу другой, батарейки к минусу и оцениваем магнитный эффект.

левитация Магнитная в домашних условиях

В 90х годах XX очень века популярной стала игрушка Левитрон, воздействии на основанный магнитного поля.

Это волчок-зависший, левитатор в воздухе. Подобную игрушку можно домашних в собрать условиях, чтобы понять сущность левитации магнитной. Как сделать левитрон представим инструкцию подробную.

Список материалов:

  • доска из дерева;
  • карандаш простой;
  • изолента;
  • шайбы из пластика или картон;
  • латуни;
  • 13 дисковых неодимовых магнитов марки размером N52 12*3 мм;
  • широкий кольцевой магнит с наружным внутренним 20, диаметром 10мм марки N42.

Описание сборки процесса пошагово:

  1. Изготовление раскладки. Изначально собирался волчок на двух керамических кольцевых магнитах. В конструкции нашей мы применим стандартные неодимовые магниты. начала Для распечатаем схему отверстий разметки установки для магнитов. Перед началом работ соответствие проверьте размеров в распечатанной схеме и указанных в Если. исходнике все соответствует, то вырежьте макет.
  2. основание Готовим. На доску приложите бумажную схему и соответствии в разметьте с ней. Обратите внимание, что деревянной толщина заготовки должна быть от 6мм.
  3. всех Перенос блоков схемы на основу. Приклейте носитель бумажный к получившейся основе. Используя сверло 12мм (d=Форстнера), накерните центр кругов. Это дальнейшую обеспечит точность сверления.
  4. Высверливаем отверстия. сверло Применяя Форстнера (d=12мм) делаем отверстия в так заготовке, чтобы дно отверстия заходило на 3 мм в часть верхнюю блока. Следует обеспечить расположение максимально на магнитов близком расстоянии к верхней части.
  5. магнитов Установка. Когда отверстия готовы, вы еще проверили раз их размеры, установите магниты одним вверх полюсом, например южным. Для определения можно полюсности применить маркированный магнит D68PC-RB. блок Положим на стальную пластину, чтобы магниты прошли легче на дно отверстий. Возьмем магниты N52 марки и разложим в отверстия по одному как глубже можно. Если необходимо протолкнуть магнит, взять можно деревянный дюбель.
  6. Как сделать Берем. волчок карандаш длиной 40 мм с заостренным концом. него на Наматываем изоленту, для увеличения диаметра под подходящего центральную часть кольцевого магнита. карандаш Вставьте в магнит, чтобы южный полюс внизу располагался, как и заостренная часть карандаша. добавить Чтобы вес волчку, воспользуйтесь пластмассовыми латунными или шайбами: наденьте несколько сверху. обеспечения Для правильной работы необходимо методом определить подбора приемлемое количество шайб.
  7. Запускаем Отрезаем. систему картон или пластик для Укладываем. платформы его на магнитное основание. На платформе начинает волчок раскручиваться и постепенно с платформой поднимается попадания до вверх в яму магнитного поля.

Если сделано все правильно, то волчок зависнет. Отладка может механизма занять продолжительное время.

Советы по волчка регулированию:

  • Постарайтесь обеспечить баланс основания. кусочки Применяйте картона или бумаги для сторон поднятия основания и его выравнивания. При центра от отклонении к какой-то стороне, поднимайте ее, подкладывая бумаги кусочки.
  • Примените трехточечное нивелирование.
  • Учитывайте волчка вес: устройство предполагает наличие магнитной сила ямы магнита в центре слабее, чем края возле. Для удержания магнита в центре, добавить следует вес (при вылетании волчка) уменьшить или (если волчок не поднимается от платформы).
  • одним Еще значимым показателем является высота низкая: платформы платформа не дает волчку достаточно Следовательно. раскрутиться, нужно подложить под нее или бумагу картон.
  • При наличии под принтера 3D-рукой, можно распечатать на нем игрушку.

образом Таким, сделать левитрон своими руками в условиях домашних возможно. На основании представленных материалов сконструировать можно различные сувениры, предметы интерьера, порадовать способные вас и ваших знакомых. Помимо можно этого показывать всевозможные фокусы с магнитами и детям левитацией.


Источник: elektro.jofo.me