Магниты левитация
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Предисловие Начитался тут всяких интернетов и решил сваять свой собственный левитрон, без всяких цифровых глупостей. Сказано — сделано. Выкладываю муки творчества на всеобщее обозрение.
Поиск данных по Вашему запросу:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
Вы точно человек?
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Предисловие Начитался тут всяких интернетов и решил сваять свой собственный левитрон, без всяких цифровых глупостей. Сказано — сделано. Выкладываю муки творчества на всеобщее обозрение.
Краткое описание Левитрон — это устройство, удерживающее объект в равновесии с силами гравитации с помощью магнитного поля. Давно известно, что невозможно левитировать объект, используя статичные магнитные поля.
В школьной физике это называлось состоянием неустойчивого равновесия, насколько я помню. Однако, затратив немного желания, знаний, усилий, денег и времени, возможно левитировать объект динамически путем использования электроники в качестве обратной связи.
Получилось вот что: 2. Фунциональная схема Электро-магнитные датчики, расположенные на торцах катушки, выдают напряжение, пропорциональное уровню магнитной индукции. В случае отсутствия внешнего магнитного поля эти напряжения будут одинаковы вне зависимости от величины тока катушки.
При наличии постоянного магнита вблизи нижнего датчика блок управления будет формировать сигнал, пропорциональный полю магнита, усиливать его до нужного уровня и передавать на ШИМ для управления током через катушку.
Таким образом, возникает обратная связь и катушка будет генерировать такое магнитное поле, которое будет удерживать магнит в равновесии с силами гравитации. Конструкция Главным элементом конструкции является электро-магнитная катушка соленоид , которая и удерживает своим полем постоянный магнит. На пластиковый каркас D36x48 плотно намотано 78 метров медного эмалированного провода диаметром 0. По расчетам, при сопротивлении 4. Это необходимо для подбора внешнего блока питания.
По факту получилось 6. Внутрь катушки вставлен стальной сердечник от дверной петли диаметром 20мм. На его торцах с помощью термоклея закреплены датчики, которые обязательно должны быть ориентированы в одинаковом направлении. Катушка с датчиками закреплена на кронштейне из алюминиевой полосы, который, в свою очередь, крепится к корпусу, внутри которого находится плата управления.
На корпусе расположен светодиод, выключатель и гнездо питания. Внешний блок питания GAU взят с запасом по мощности и обеспечивает ток до 3. В качестве левтитрующего объекта используется N35H магнит D15x5 с приклеенной банкой из под кока-колы. Сразу скажу, что полная банка не годится, поэтому тонким сверлом делаем отверстия по торцам, сливаем ценный напиток можно выпить если не боитесь стружки и к верхнему колечку клеим магнит.
Комбинация элементов C1,R6 и R7 является изюминкой данной схемы и позволяет достичь эффекта полной стабильности, магнит будет висеть как вкопанный. Как это работает? Постоянная составляющая сигнала проходит через делитель R6R7 и ослабляется в 11 раз. Переменная составляющая проходит через фильтр C1R7 без ослабления.
Откуда вообще берется переменная составляющая? Постоянная часть зависит от положения магнита вблизи нижнего датчика, переменная часть возникает из-за колебаний магнита вокруг точки равновесия, то есть от изменения положения во времени, то есть от скорости.
Нам интересно, чтобы магнит был неподвижен, то есть его скорость была равна 0. Таким образом, в управляющем сигнале мы имеем две составляющих — постоянная отвечает за положение, а переменная — за стабильность этого положения. С помощью переменного резистора P2 устанавливается необходимый коэффициент усиления на этапе настройки для достижения равновесия в зависимости от конкретных параметров магнита и катушки.
Очень удобная вещь, не надо вынимать блок питания из розетки если убрали магнит. Уровень срабатывания задается переменным резистором P1. Далее, управляющий сигнал подается на широтно-импульсный модулятор U3. Размах выходного напряжения 12В, частота выходных импульсов задается номиналами C2,R10 и P3, а скважность зависит от уровня входного сигнала на входе DTC.
ШИМ управляет переключением силового транзистора T1, а тот, в свою очередь, током через катушку. Светодиод LED1 можно и не ставить, а вот диод SD1 нужен обязятельно, для слива лишнего тока и избежания перенапряжения в моменты выключения катушки из-за явления самоиндукции.
NL1 — это наша самодельная катушка, коей посвящен отдельный раздел. Выбор компонентов Устройство собрано из недорогих и доступных компонентов. Тут вообще широкое поле для экспериментов, можно обойтись без сердечника, можно взять проволоку потоньше. Главное не забывать, что индукция по оси катушки зависит от количества витков, тока по ним и геометрии катушки. В качестве датчиков магнитного поля U1 и U2 используются аналоговые датчики Холла SSA с линейной характеристикой вплоть до Гс, это самое то для нашего случая.
OP1 -это счетверенный операционный усилитель LMN. При выключенной катушке выдает 20мВ вместо нуля на 14 выходе, но это вполне приемлемо. Главное не забыть выбрать из кучки К резисторов наиболее близкие по фактическому номиналу для установки в качестве R1,R2,R3,R4.
Номиналы C1,R6 и R7 выбраны путем проб и ошибок как самый оптимальный вариант для стабилизации магнитов разных калибров тестировались N35H магниты D27x8, D15x5 и D12x3. При использовании очень маленьких магнитов, вам возможно будет не хватать коэффициента усиления, в этом случае урежьте номинал R8 до Ом.
D1 и D2 это обычные выпрямительные диоды 1N, тут подойдут любые. Частота работы задается элементами C2, R10 и P3 по схеме 20кГц. Оптимальный диапазон кГц, при меньшей частоте появляется свист катушки. Вместо R10 и P3 можно просто поставить резистор 5. При выборе других транзисторов может потребоваться установка радиатора, ориентируйтесь на минимальные значения сопротивления канала и заряда затвора.
SD1 это диод шоттки VSCTQ, тут я хватанул с большим запасом, подойдет и обычный быстродействующий диод, но, возможно, будет сильно греться.
LED1 желтый светодиод LYT, здесь, как говорится, на вкус и цвет, можно их и побольше наставить, чтобы все светилось разноцветными огнями. При использовании внешнего блока питания с дополнительным выходом 5В, можно обойись и без него, но конденсаторы лучше оставить. Заключение Все получилось как задумано. Устройство стабильно работает круглые сутки, потребляет всего 6Вт. Ни диод, ни катушка, ни транзистор не греются.
Прикладываю еще пару фоток и финальное видео: 7. Дисклаймер Я не электронщик и не писатель, просто решил поделиться опытом. Может что-то покажется вам слишком очевидным, а что-то слишком сложным, а о чем-то забыл упомянуть вообще. Не стесняйтесь вносить конструктивные предложения и по тексту и по улучшению схемы, чтобы люди могли запросто это повторить, если будет такое желание.
Источник бесперебойного питания на источнике бесперебойной подачи информации Читайте на Хабре. Читают сейчас. Как выглядело бы Московское метро в трехмерном мире 29,4k Поделиться публикацией. Похожие публикации. Java backend разработчик удаленно или в офисе. Frontend developer React. Разработчик PHP. SoftMediaLab Екатеринбург. Все вакансии. Banana for scale это мем такой.
Более наркоманская версия, но и собрана целиком из подножного хлама. В основе похожая схема, но сигнал дискретный, объект висит или нет, расстояние подбиралось экспериментально. В процессе создания пострадал старый трансформатор и ненужная мышь. Объяснение поведения устройства не понятно, потому что в нём почему-то не учитывается влияние магнитного поля катушки на датчики. В схеме нет ардуино! Это работает без ардуино!
Без ардуино, Карл! Я даже два раза перечитал статью чтобы убедиться в этом. Можно попробовать собрать! Почему это? Да, но вроде она говорит о невозможности равновесия с участием только электростатических магнитных сил, без учёта гравитации. Как мне кажется, длинный стержень с грузом внизу и магнитом вверху, продетый в кольцевой магнит от динамика, будет левитировать.
Невозможно, говорите? Yogami 18 июня в 0. Купил такую на Ebay, так и не смог заставить зависнуть, очень сложно. Вопрос такой — будет ли такой магнит крутиться вечно в отсутствии воздуха? Ocelot 19 июня в 0. Здесь стабилизация за счет гироскопического эффекта. Неподвижный волчок висеть не будет. Вы пропустили не заметили? А где вы там увидели динамическое магнитное поле?
Левитация без магии: как физики заставляют предметы парить в воздухе
Выясняем что такое магниты, и правда ли, что они могут "левитировать". Магнетизм - одно из самых интересных явлений в физике, на его основе работает масса технических устройств. Нет области прикладной деятельности человека, где бы ни применялись магниты. Магнит - это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле.
Эксперимент от РИА Наука: жидкий азот и левитация магнита
Наверняка многие из вас смотрели фильм Звездные Войны, так вот там транспорт левитировал над поверхностью без каких либо усилий и приспособлений. Вы никогда не задумывались, возможна ли левитация в реальном мире? В этой статье я расскажу вам, каким образом сейчас реализуется магнитная левитация на данный момент. Ну, а для начала давайте узнаем, что скрывается под термином Левитация. Итак, Левитация — это преодоление гравитации, в результате чего объект имеет статическое положение в пространстве при этом не имея опоры на твердую или жидкую поверхность. А магнитная левитация - это технология, за счет которой происходит подъем объекта магнитным полем, когда для компенсации гравитационного воздействия применяется магнитное воздействие на объект. На сегодняшний день существуют четыре варианта реализации магнитной левитации, а именно:. Электромагнитная левитация с отслеживающей системой. Диамагнитная левитация.
Магнитная левитация
У магнита всегда два полюса: северный и южный. Не бывает магнитов только с северным или только с южным полюсом. Иными словами, магнитных зарядов не существует. Это происходит потому что магнитное поле циркулирует вокруг тока, а когда ток циркулирует, магнитное поле проходит сквозь кольцо пучком линий. В железном магните, например, каждый электрон имеет спин - свой момент вращения и собственный магнитный момент, в намагниченном куске железа все они сонаправлены, и вклады всех циркуляций от каждого из электронов суммируются в одно сильное поле.
Магнитная левитация
Наш сайт использует файлы cookies для функционирования и повышения вашего удобства пользования веб-сайтом. Посещая наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookies. Электродинамическая магнитная левитация может возникнуть при наличии переменного магнитного поля в окрестности проводящего материала. В этой статье мы расскажем и покажем, как моделировать магнитную левитацию, на двух примерах: верификационной задаче TEAM про устройство, основанное электродинамической левитации и модели электродинамического колеса. Переменное магнитное поле наводит вихревые токи в проводнике, которые создают поле в противоположном направлении.
Как моделировать устройства, основанные на электродинамической магнитной левитации
Если бы при этом разговоре присутствовал физик, то он или она , вооруженный знанием и опытом, возможно лишь снисходительно бы улыбнулся. Физик должен хорошо знать, что есть совсем немного сильно магнитных материалов, таких как железо или никель, тогда как остальные вещества этим свойством не обладают. Или чтобы быть более точным: остальные вещества являются в миллиард раз менее магнитными. Это число слишком велико, чтобы даже самые могучие магниты могли поднимать тела из обыкновенных веществ например, воду. Увеличение магнитного поля в миллиард раз встречается только в нейтронных звездах.
Левитацией можно назвать такой физический эффект, при котором предмет без видимой опоры находится или перемещается в воздухе. Связано это с особым поведением магнитного поля в сверхпроводниках. Такое явление хотя и весьма любопытно, для практического использования малопригодно: потребность перемещать магниты над охлажденным до температуры жидкого азота сверхпроводником возникнет далеко не у каждого. Совсем другое дело, если будет придуман способ бесконтактно перемещать любые объекты независимо от их природы.
Сверхпроводимость - это состояние вещества, при котором оно теряет абсолютно все внутреннее сопротивление. Если такую керамику охладить до температуры жидкого азота, а потом поднести к ней мощный неодимовый магнит, то в сверхпроводнике начнут образовываться так называемые токи Фуко, проще говоря сверхпроводник образует свое собственное магнитное поле, схожее по силе с полем магнита. В результате магнит может левитировать над сверхпроводником, это эффект называют квантовым замком. На фото видна визуализация силовых линий магнита и сверхпроводника.
Частота звука была 40 килогерц, что недоступно человеческому слуху. Регистрация пройдена успешно! Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на. Отправить еще раз. РИА Новости. Левитация без магии: как физики заставляют предметы парить в воздухе Архивное фото.
Сегодня технический прогресс достиг такого уровня, что позволил ученым подойти близко к решению вопроса создания пути поездов на магнитных подвесных элементах. Они будут ездить, не контактируя с металлическими путями, а на не котором расстоянии от них. Многие считают, что левитация в магнитном поле представляет собой свободный путь магнита, брошенного в пространстве. На самом деле этот физический процесс заключается в преодолении сил гравитации предметом, находящимся под воздействием магнита.
блин, почему так мало хороших блогов осталось? этот вне конкуренции.
А что в результате..