persekitaran

Pengangkatan magnet: perihalan, ciri dan contoh

Isi kandungan:

Pengangkatan magnet: perihalan, ciri dan contoh
Pengangkatan magnet: perihalan, ciri dan contoh
Anonim

Seperti yang anda ketahui, disebabkan oleh perintah dunia yang berlaku, Bumi mempunyai medan graviti tertentu, dan impian seseorang sentiasa mengatasinya dengan cara apa pun. Pengangkatan magnet adalah istilah yang hebat daripada realiti sehari-hari.

Pada mulanya, ia difahami sebagai keupayaan hipotesis untuk mengatasi graviti dengan cara yang tidak diketahui dan untuk memindahkan orang atau objek melalui udara tanpa peralatan bantu. Walau bagaimanapun, kini konsep "levitation magnetik" sudah agak saintifik.

Beberapa idea inovatif sedang dibangunkan sekaligus, yang berdasarkan fenomena ini. Dan semuanya di masa depan menjanjikan peluang hebat untuk kegunaan serba boleh. Pengangkatan magnetik yang sebenar tidak akan dilakukan oleh sihir, tetapi menggunakan pencapaian fizik yang sangat spesifik, iaitu bahagian yang mengkaji medan magnet dan segala yang berkaitan dengannya.

Image

Cukup sedikit teori

Antara orang yang jauh dari sains, ada pendapat bahawa levitation magnet adalah penerbangan berpandu magnet. Malah, istilah ini bermakna mengatasi subjek graviti dengan menggunakan medan magnet. Salah satu sifatnya ialah tekanan magnet, dan ia digunakan untuk "melawan" terhadap graviti.

Ringkasnya, apabila graviti menarik objek ke bawah, tekanan magnet diarahkan supaya ia menolaknya ke arah yang bertentangan - naik. Maka terdapat levitation magnet. Kesukaran dalam melaksanakan teori adalah bahawa medan statik tidak stabil dan tidak memberi tumpuan pada titik yang diberikan, sehingga mungkin tidak sepenuhnya menahan daya tarik. Oleh itu, elemen tambahan diperlukan yang akan memberikan kestabilan dinamik medan magnet supaya levitation magnet adalah fenomena biasa. Sebagai penstabil untuknya, pelbagai teknik digunakan. Selalunya - arus elektrik melalui superkonduktor, tetapi terdapat perkembangan lain di kawasan ini.

Image

Levitation teknikal

Sebenarnya, pelbagai magnet merujuk kepada istilah yang lebih luas untuk mengatasi tarikan graviti. Oleh itu, levitation teknikal: kajian kaedah (sangat ringkas).

Kami seolah-olah telah menyusun sedikit dengan teknologi magnetik, tetapi masih terdapat kaedah elektrik. Tidak seperti yang pertama, yang kedua boleh digunakan untuk memanipulasi produk dari pelbagai bahan (dalam kes pertama, hanya magnetik), bahkan dielektrik. Pengaliran elektrostatik dan elektrodinamik juga dipisahkan.

Kemungkinan zarah di bawah pengaruh cahaya untuk menjalankan gerakan telah diramalkan oleh Kepler. Dan kewujudan tekanan cahaya dibuktikan oleh Lebedev. Pergerakan zarah ke arah sumber cahaya (levitation optik) dipanggil photophoresis positif, dan dalam arah yang bertentangan, negatif.

Image

Pengangkut aerodinamik, berbeza dari optik, agak banyak digunakan dalam teknologi hari ini. Dengan cara ini, "bantal" adalah salah satu jenisnya. Kusyen udara yang paling mudah adalah sangat mudah diperolehi - banyak lubang yang dibor pada substrat pembawa dan udara termampat ditiup melalui mereka. Dalam kes ini, daya mengangkat udara mengimbangi jisim objek, dan ia melayang di udara.

Kaedah terakhir yang diketahui sains pada masa ini adalah levitation menggunakan gelombang akustik.

Image

Apakah beberapa contoh pengangkatan magnetik?

Fiksyen sains bermimpi tentang peranti mudah alih saiz ransel yang boleh "melayang" seseorang ke arah yang diperlukan dengan kelajuan yang besar. Setakat ini, sains telah mengambil jalan yang berbeza, lebih praktikal dan boleh dilaksanakan - kereta api dicipta bergerak menggunakan levitation magnetik.

Sejarah Keretapi Super

Buat pertama kali, idea komposisi menggunakan motor linear telah diserahkan (dan juga dipatenkan) oleh pencipta Jerman, Alfred Zane. Dan itu pada tahun 1902. Selepas ini, perkembangan penggantungan elektromagnetik dan kereta api yang dilengkapi dengannya ternyata dengan kerap dicemburui: pada tahun 1906, Franklin Scott Smith mencadangkan prototaip lain, antara 1937 dan 1941. Herman Kemper menerima beberapa paten pada subjek yang sama, dan sedikit kemudian, Briton Eric Laiswaite mencipta prototaip enjin bersaiz hidup. Pada tahun 60-an, beliau juga mengambil bahagian dalam pembangunan Hovercraft Dilacak, yang sepatutnya menjadi kereta terpantas, tetapi tidak kerana projek itu ditutup pada tahun 1973 disebabkan oleh pembiayaan yang tidak mencukupi.

Hanya enam tahun kemudian, dan sekali lagi di Jerman, kereta api kusyen magnet dibina, yang menerima lesen penumpang. Trek ujian, yang diletakkan di Hamburg, kurang dari satu kilometer panjang, tetapi idea itu memberi inspirasi kepada masyarakat sehingga tren itu berfungsi selepas pameran ditutup, setelah berjaya mengangkut 50 ribu orang dalam tiga bulan. Kelajuannya, mengikut piawaian moden, tidak begitu hebat - hanya 75 km / j.

Bukan sebuah pameran, tetapi sebuah Muggle komersial (seperti kereta api menggunakan magnet dipanggil), ia berlari antara Lapangan Terbang Birmingham dan stesen kereta api sejak tahun 1984, dan diadakan selama 11 tahun. Jalannya lebih pendek, hanya 600 m, dan kereta api naik 1.5 cm di atas kereta api.

Image

Versi bahasa Jepun

Pada masa akan datang, keghairahan tentang kereta api kusyen magnet di Eropah telah reda. Tetapi menjelang akhir tahun 90-an, negara teknologi tinggi seperti Jepun secara aktif berminat dengan mereka. Di wilayahnya beberapa laluan agak lama telah diletakkan di sepanjang yang terbang Maglev, menggunakan fenomena seperti levitation magnetik. Negara yang sama juga memiliki rekod berkelajuan tinggi yang ditetapkan oleh kereta api ini. Yang terakhir mereka menunjukkan had laju lebih daripada 550 km / j.

Prospek penggunaan lebih lanjut

Di satu pihak, orang Muggle menarik untuk keupayaan mereka bergerak cepat: menurut pengiraan teori, mereka boleh disebarkan sehingga 1, 000 kilometer sejam dalam masa terdekat. Lagipun, mereka didorong oleh pengangkatan magnet, dan hanya rintangan udara yang melambatkan. Oleh itu, memberikan garis besar aerodinamik kepada komposisi sangat mengurangkan kesannya. Lebih-lebih lagi, kerana mereka tidak menyentuh landasan kereta api, haus dan lusuh kereta api itu sangat lambat, yang sangat menguntungkan dari segi ekonomi.

Satu lagi adalah pengurangan kesan bunyi: Muggle bergerak hampir dengan senyap berbanding kereta konvensional. Bonus juga menggunakan elektrik di dalamnya, yang mengurangkan kesan berbahaya terhadap alam dan atmosfera. Di samping itu, kereta api kusyen magnet mampu mengatasi cerun curam, dan ini menghilangkan keperluan untuk meletakkan trek kereta api melangkau bukit-bukit dan berketurunan.

Aplikasi Tenaga

Arah praktikal yang tidak kurang menarik boleh dianggap sebagai penggunaan luas bantalan magnetik dalam komponen utama mekanisme. Pemasangan mereka menyelesaikan masalah serius memakai bahan sumber.

Seperti yang anda ketahui, galas klasik memakai dengan cepat - mereka sentiasa mengalami beban mekanikal yang tinggi. Di sesetengah kawasan, keperluan untuk menggantikan bahagian ini bermakna bukan sahaja kos tambahan, tetapi juga risiko yang tinggi untuk orang yang melayani mekanisme tersebut. Galas magnet kekal beroperasi berkali-kali lebih lama, jadi penggunaannya sangat digemari untuk sebarang keadaan yang melampau. Khususnya, dalam tenaga nuklear, teknologi angin atau industri, disertai oleh suhu yang sangat rendah / tinggi.

Image