După cum știți, datorită ordinii mondiale predominante, Pământul are un anumit câmp gravitațional, iar visul unei persoane a fost întotdeauna să-l depășească prin orice mijloace. Levitarea magnetică este un termen fantastic, mai degrabă decât realitatea de zi cu zi.
Inițial, a fost înțeles ca o capacitate ipotetică de a depăși gravitația într-un mod necunoscut și de a muta persoane sau obiecte prin aer fără echipament auxiliar. Cu toate acestea, acum conceptul de „levitație magnetică” este deja destul de științific.
Sunt dezvoltate simultan mai multe idei inovatoare, care se bazează pe acest fenomen. Și toate în viitor promit oportunități mari de utilizare versatilă. Adevărat, levitația magnetică nu va fi realizată prin magie, ci folosind realizările foarte specifice ale fizicii, și anume secțiunea care studiază câmpurile magnetice și tot ce este legat de ele.
Un pic de teorie
Printre oameni departe de știință, există o părere că levitația magnetică este un zbor ghidat al unui magnet. De fapt, acest termen înseamnă depășirea subiectului gravitației folosind un câmp magnetic. Una dintre caracteristicile sale este presiunea magnetică și este folosită pentru a „lupta” împotriva gravitației.
Pur și simplu, când gravitația trage un obiect în jos, presiunea magnetică este direcționată astfel încât să-l împingă în direcția opusă - în sus. Deci există o levitație a unui magnet. Dificultatea punerii în aplicare a teoriei constă în faptul că câmpul static este instabil și nu se concentrează la un moment dat, astfel încât este posibil să nu reziste pe deplin la atracție. Prin urmare, sunt necesare elemente auxiliare care vor conferi câmpului magnetic stabilitate dinamică, astfel încât levitația magnetului este un fenomen regulat. Ca stabilizatori pentru aceasta, se folosesc diverse tehnici. Cel mai adesea - un curent electric prin superconductori, dar există și alte evoluții în acest domeniu.
Levitarea tehnică
De fapt, varietatea magnetică se referă la termenul mai larg de depășire a atracției gravitaționale. Deci, levitație tehnică: o revizuire a metodelor (foarte sumare).
Se pare că am rezolvat un pic cu tehnologia magnetică, dar există încă o metodă electrică. Spre deosebire de primul, al doilea poate fi folosit pentru a manipula produse dintr-o varietate de materiale (în primul caz, numai magnetizate), chiar și dielectrice. Levitarea electrostatică și electrodinamică sunt de asemenea separate.
Posibilitatea particulelor sub influența luminii de a efectua mișcare a fost prevăzută de Kepler. Iar existența presiunii ușoare este dovedită de Lebedev. Mișcarea unei particule în direcția sursei de lumină (levitație optică) se numește fotoforeză pozitivă, iar în sens invers, negativ.
Levitarea aerodinamică, diferită de cea optică, se aplică pe scară largă în tehnologiile din zilele noastre. Apropo, „perna” este una dintre soiurile sale. Cea mai simplă pernă de aer este foarte ușor de obținut - multe găuri sunt găurite în substratul purtător și aerul comprimat este suflat prin ele. În acest caz, forța de ridicare a aerului echilibrează masa obiectului și se înmoaie în aer.
Ultima metodă cunoscută științei în acest moment este levitația folosind unde acustice.
Care sunt câteva exemple de levitație magnetică?
Știința-ficțiune visa la dispozitivele portabile de dimensiunea unui rucsac care ar putea „levita” o persoană în direcția de care avea nevoie cu viteză considerabilă. Până acum, știința a luat o cale diferită, mai practică și fezabilă - a fost creat un tren care se mișcă folosind levitația magnetică.
Super tren istoric
Pentru prima dată, ideea unei compoziții folosind un motor liniar a fost prezentată (și chiar patentată) de inventatorul german Alfred Zane. Și asta a fost în 1902. După aceasta, dezvoltarea suspensiei electromagnetice și a trenului echipat cu ea a apărut cu o regularitate de invidiat: în 1906, Franklin Scott Smith a propus un alt prototip, între 1937 și 1941. Herman Kemper a primit o serie de brevete pe același subiect, iar puțin mai târziu, britanicul Eric Laiswaite a creat un prototip de motor de dimensiuni de viață. În anii 60, el a participat și la dezvoltarea Tracked Hovercraft, care trebuia să fie cel mai rapid tren, dar nu, deoarece proiectul a fost închis în 1973 din cauza finanțării insuficiente.
Numai șase ani mai târziu, și din nou în Germania, a fost construit un tren de pernă magnetică, care a primit permis de pasageri. Pista de test, amplasată la Hamburg, avea o lungime mai mică de un kilometru, dar ideea a inspirat societatea atât de mult, încât trenul a funcționat și după închiderea expoziției, reușind să transporte 50 de mii de oameni în trei luni. Viteza sa, conform standardelor moderne, nu a fost atât de mare - doar 75 km / h.
Nu o expoziție, ci un Muggle comercial (așa cum se numea trenul folosind un magnet), acesta a circulat între Aeroportul Birmingham și gara din 1984 și a ținut 11 ani. Calea a fost și mai scurtă, doar 600 m, iar trenul s-a ridicat la 1, 5 cm deasupra trenului.
Versiunea japoneză
În viitor, emoția cu privire la trenurile cu perne magnetice din Europa a dispărut. Dar până la sfârșitul anilor 90, o țară atât de înaltă tehnologie ca Japonia era interesată activ de ele. Pe teritoriul său au fost deja stabilite mai multe rute destul de lungi de-a lungul cărora Maglev zboară, folosind un asemenea fenomen ca levitație magnetică. Aceeași țară deține, de asemenea, recorduri de mare viteză stabilite de aceste trenuri. Ultima dintre ele a arătat o limită de viteză mai mare de 550 km / h.
Utilizarea ulterioară a perspectivelor
Pe de o parte, oamenii Muggle sunt atractivi pentru capacitățile lor de mișcare rapidă: conform calculelor teoreticienilor, în viitorul apropiat pot fi dispersate până la 1.000 de kilometri pe oră. La urma urmei, acestea sunt antrenate de levitație magnetică și doar rezistența la aer încetinește. Prin urmare, oferirea conturului aerodinamic maxim compoziției își reduce considerabil efectul. Mai mult, datorită faptului că nu ating șinele, uzura unor astfel de trenuri este extrem de lentă, ceea ce este foarte rentabil din punct de vedere economic.
Un alt plus este reducerea efectului de sunet: Muggle se mișcă aproape în tăcere în comparație cu trenurile convenționale. Un bonus este și utilizarea energiei electrice în ele, care reduce efectele nocive asupra naturii și atmosferei. În plus, trenul magnetic de pernă este capabil să depășească pantele mai abrupte, iar acest lucru elimină nevoia de a pune șine de cale ferată ocolind dealuri și coborâri.
Aplicații energetice
O direcție practică nu mai puțin interesantă poate fi considerată utilizarea pe scară largă a rulmenților magnetici în componentele cheie ale mecanismelor. Instalarea lor rezolvă problema gravă a uzurii materialului sursă.
După cum știți, rulmenții clasici se uzează destul de repede - experimentează în mod constant sarcini mecanice mari. În unele zone, necesitatea înlocuirii acestor piese înseamnă nu numai costuri suplimentare, ci și un risc ridicat pentru persoanele care deservesc mecanismul. Rulmenții magnetici rămân funcționali de mai multe ori mai mult, astfel încât utilizarea lor este foarte recomandată în orice condiții extreme. În special, în energia nucleară, tehnologia eoliană sau industrii, însoțite de temperaturi extrem de scăzute / ridicate.
