Som du ved har Jorden på grund af den herskende verdensorden en bestemt gravitationsfelt, og en persons drøm har altid været at overvinde den på nogen måde. Magnetisk levitation er et fantastisk udtryk snarere end hverdagens virkelighed.
Oprindeligt blev det forstået som en hypotetisk evne til at overvinde tyngdekraften på en ukendt måde og bevæge mennesker eller genstande gennem luften uden hjælpemateriel. Imidlertid er begrebet "magnetisk levitation" allerede meget videnskabeligt.
Flere innovative ideer udvikles på én gang, som er baseret på dette fænomen. Og alle sammen i fremtiden lover store muligheder for alsidig brug. Sandt nok, magnetisk levitation vil ikke blive udført med magi, men ved hjælp af fysikens meget specifikke resultater, nemlig sektionen, der studerer magnetiske felter og alt, der er forbundet med dem.
Ganske lidt teori
Blandt mennesker langt fra videnskab er der en opfattelse af, at magnetisk levitation er en guidet flyvning af en magnet. Faktisk betyder dette udtryk at overvinde tyngdekraften ved hjælp af et magnetfelt. Et af dets egenskaber er magnetisk tryk, og det bruges til at "kæmpe" mod tyngdekraften.
Kort sagt, når tyngdekraften trækker et objekt ned, styres magnettrykket, så det skubber det i modsat retning - op. Så der er en levitation af en magnet. Problemer med at implementere teorien er, at det statiske felt er ustabilt og ikke fokuserer på et givet punkt, så det muligvis ikke fuldt ud modstår attraktion. Derfor kræves hjælpeelementer, der giver magnetfeltet dynamisk stabilitet, så at levitationen af magneten er et regelmæssigt fænomen. Som stabilisatorer til det anvendes forskellige teknikker. Oftest - en elektrisk strøm gennem superledere, men der er andre udviklinger på dette område.
Teknisk levitation
Faktisk henviser den magnetiske variation til det bredere udtryk for at overvinde gravitationsattraktion. Så teknisk levitation: en gennemgang af metoder (meget kort).
Vi ser ud til at have sorteret lidt ud med magnetisk teknologi, men der er stadig en elektrisk metode. I modsætning til det første kan det andet bruges til at manipulere produkter fra en række forskellige materialer (i første omgang kun magnetiseret), også dielektrik. Elektrostatisk og elektrodynamisk levitation er også adskilt.
Muligheden for partikler under påvirkning af lys til at udføre bevægelse blev forudsagt af Kepler. Og eksistensen af et let pres bevises af Lebedev. Bevægelsen af en partikel i retning af lyskilden (optisk levitation) kaldes positiv fotoforese, og i den modsatte retning negativ.
Aerodynamisk levitation, der adskiller sig fra optisk, er ret vidt anvendelig i nutidens teknologier. Forresten, "puden" er en af dens sorter. Den enkleste luftpude er meget let at få - mange huller bores i bæresubstratet og trykluft sprænges gennem dem. I dette tilfælde afbalancerer luftløftekraften objektets masse, og den svæver i luften.
Den sidste metode, som videnskaben kender i øjeblikket, er levitation ved hjælp af akustiske bølger.
Hvad er nogle eksempler på magnetisk levitation?
Science fiction drømte om bærbare enheder på størrelse med en rygsæk, der kunne "levitere" en person i den retning, han havde brug for med betydelig hastighed. Indtil videre har videnskaben taget en anden vej, mere praktisk og gennemførlig - et tog blev skabt, der bevæger sig ved hjælp af magnetisk levitation.
Super Tog historie
For første gang blev ideen om en komposition ved hjælp af en lineær motor indsendt (og endda patenteret) af den tyske opfinder Alfred Zane. Og det var i 1902. Efter dette fremkom udviklingen af den elektromagnetiske ophæng og det udstyrede tog med en misundelsesværdig regelmæssighed: I 1906 foreslog Franklin Scott Smith en anden prototype mellem 1937 og 1941. Herman Kemper modtog et antal patenter om det samme emne, og lidt senere skabte briten Eric Laiswaite en prototype i arbejdslivet i størrelse. I 60'erne deltog han også i udviklingen af Tracked Hovercraft, som skulle være det hurtigste tog, men ikke gjorde det, fordi projektet blev lukket i 1973 på grund af utilstrækkelig finansiering.
Først seks år senere, og igen i Tyskland, blev der bygget et magnetisk pubertog, som fik en passagerlicens. Testsporet, der blev lagt i Hamborg, var mindre end en kilometer i længden, men ideen inspirerede samfundet så meget, at toget også fungerede efter udstillingen lukkede, efter at have formået at transportere 50 tusind mennesker på tre måneder. Dens hastighed, efter moderne standarder, var ikke så stor - kun 75 km / t.
Ikke en udstilling, men en kommerciel Muggle (som toget med en magnet blev kaldt), den løb mellem Birmingham lufthavn og jernbanestationen siden 1984 og holdt ud i 11 år. Stien var endnu kortere, kun 600 m, og toget steg 1, 5 cm over toget.
Japansk version
I fremtiden er spændingen over magnetiske pudetog i Europa aftaget. Men i slutningen af 90'erne var et sådant højteknologisk land som Japan aktivt interesseret i dem. På dets territorium er der allerede lagt flere ret lange ruter, langs hvilke Maglev flyver, ved hjælp af et sådant fænomen som magnetisk levitation. Det samme land ejer også højhastighedsrekorder, der er indstillet af disse tog. Den sidste af dem viste en hastighedsgrænse på mere end 550 km / t.
Yderligere brugsmuligheder
På den ene side er muggelfolk attraktive for deres hurtige bevægelsesevner: ifølge teoretikernes beregninger kan de spredes op til 1.000 kilometer i timen i den nærmeste fremtid. Når alt kommer til alt drives de af magnetisk levitation, og kun luftmotstand bremser. Derfor reducerer det den maksimale aerodynamiske kontur til sammensætningen kraftigt dens virkning. På grund af det faktum, at de ikke berører skinnerne, er slitage af sådanne tog ekstremt langsomt, hvilket er økonomisk meget rentabelt.
Et andet plus er reduktionen i lydeffekt: Mugler bevæger sig næsten lydløst sammenlignet med konventionelle tog. En bonus er også brugen af elektricitet i dem, hvilket reducerer de skadelige virkninger på naturen og atmosfæren. Derudover er det magnetiske pubertog i stand til at overvinde stejlere skråninger, og dette eliminerer behovet for at lægge jernbanespor forbi bakker og nedkørsler.
Energi applikationer
Ikke mindre interessant praktisk retning kan betragtes som den udbredte anvendelse af magnetiske lejer i nøglekomponenter i mekanismer. Deres installation løser det alvorlige problem med slid på kildematerialet.
Som bekendt slides klassiske lejer ret hurtigt - de oplever konstant høje mekaniske belastninger. I nogle områder betyder behovet for udskiftning af disse dele ikke kun ekstraomkostninger, men også en høj risiko for mennesker, der servicerer mekanismen. Magnetiske lejer forbliver i drift mange gange længere, så deres anvendelse er meget tilrådelig under ekstreme forhold. Især inden for kerneenergi, vindteknologi eller industrier ledsaget af ekstremt lave / høje temperaturer.
