Som ni vet, på grund av den rådande världsordningen har jorden ett visst gravitationsfält, och en persons dröm har alltid varit att övervinna den på något sätt. Magnetisk levitation är en fantastisk term snarare än vardaglig verklighet.
Inledningsvis förstås det som en hypotetisk förmåga att övervinna tyngdkraften på ett okänt sätt och att flytta människor eller föremål genom luften utan hjälputrustning. Men nu är begreppet "magnetisk levitation" redan ganska vetenskapligt.
Flera innovativa idéer utvecklas på en gång som bygger på detta fenomen. Och alla i framtiden lovar stora möjligheter för mångsidig användning. Det är sant att magnetisk levitation inte utförs med magi utan genom att använda fysikens mycket specifika prestationer, nämligen avsnittet som studerar magnetfält och allt som är kopplat till dem.
Ganska lite teori
Bland människor långt ifrån vetenskapen finns det en uppfattning om att magnetisk levitation är en magnetledd flygning. I själva verket betyder detta begrepp att övervinna tyngdkraften med hjälp av ett magnetfält. En av dess egenskaper är magnetiskt tryck, och det används för att "slåss" mot tyngdkraften.
Enkelt uttryckt, när tyngdkraften drar ett föremål ner, riktas magnettrycket så att det skjuter det i motsatt riktning - uppåt. Så det finns en levitation av en magnet. Svårigheten med att implementera teorin är att det statiska fältet är instabilt och inte fokuserar vid en given punkt, så det kanske inte helt motstår attraktion. Därför krävs hjälpelement som ger magnetfältet dynamisk stabilitet så att levitationen av magneten är ett regelbundet fenomen. Som stabilisatorer för det används olika tekniker. Oftast - en elektrisk ström genom superledare, men det finns andra utvecklingar på detta område.
Teknisk levitation
Egentligen hänvisar den magnetiska sorten till det bredare begreppet att övervinna gravitationsattraktion. Så teknisk levitation: en översyn av metoder (mycket kort).
Vi verkar ha sorterat lite med magnetteknik, men det finns fortfarande en elektrisk metod. Till skillnad från den första kan den andra användas för att manipulera produkter från olika material (i första hand endast magnetiserade), till och med dielektrik. Elektrostatisk och elektrodynamisk levitation är också åtskilda.
Möjligheten för partiklar under påverkan av ljus att genomföra rörelse förutses av Kepler. Och förekomsten av lätt tryck bevisas av Lebedev. Rörelsen av en partikel i riktning mot ljuskällan (optisk levitation) kallas positiv fotofores, och i motsatt riktning, negativ.
Aerodynamisk levitation, som skiljer sig från optisk, är ganska allmänt tillämpbar i dagens teknik. Förresten, "kudden" är en av dess sorter. Den enklaste luftkudden är mycket lätt att få - många hål borras i bärarsubstratet och tryckluft blåses genom dem. I detta fall balanserar luftlyftkraften föremålets massa, och den svävar i luften.
Den sista metoden som vetenskapen känner för närvarande är levitation med hjälp av akustiska vågor.
Vilka är några exempel på magnetisk levitation?
Science fiction drömde om bärbara enheter i storleken på en ryggsäck som kunde "levite" en person i den riktning han behövde med betydande hastighet. Hittills har vetenskapen tagit en annan väg, mer praktisk och genomförbar - ett tåg skapades som rör sig med magnetisk levitation.
Super Train History
För första gången överlämnades (och till och med patenterades) tanken på en komposition med en linjär motor av den tyska uppfinnaren Alfred Zane. Och det var 1902. Därefter framträdde utvecklingen av den elektromagnetiska upphängningen och tåget utrustat med det med avundsvärt regelbundenhet: 1906 föreslog Franklin Scott Smith en annan prototyp, mellan 1937 och 1941. Herman Kemper fick ett antal patent på samma ämne, och lite senare skapade briten Eric Laiswaite en motorprototyp på arbetslivet. På 60-talet deltog han också i utvecklingen av Tracked Hovercraft, som skulle vara det snabbaste tåget, men inte gjorde det, eftersom projektet stängdes 1973 på grund av otillräcklig finansiering.
Bara sex år senare, och återigen i Tyskland, byggdes ett magnetiskt kuddtåg som fick passagerarlicens. Testspåret, lagt i Hamburg, var mindre än en kilometer lång, men idén inspirerade samhället så mycket att tåget också fungerade efter att utställningen stängde, efter att ha lyckats transportera 50 tusen människor på tre månader. Hastigheten, enligt moderna standarder, var inte så stor - bara 75 km / h.
Inte en utställning, utan en kommersiell Muggle (som tåget med en magnet kallades), den körde mellan Birminghams flygplats och järnvägsstationen sedan 1984 och höll på i 11 år. Stigen var ännu kortare, bara 600 m, och tåget steg 1, 5 cm över tåget.
Japansk version
I framtiden har spänningen kring magnetiska kuddtåg i Europa avtagit. Men i slutet av 90-talet var ett sådant högteknologiskt land som Japan aktivt intresserat av dem. På dess territorium har flera ganska långa rutter redan lagts längs vilken Maglev flyger, med ett sådant fenomen som magnetisk levitation. Samma land äger också höghastighetsrekord som ställts in av dessa tåg. Den sista av dem visade en hastighetsgräns på mer än 550 km / h.
Ytterligare använda utsikterna
Å ena sidan är Muggelfolk attraktiva för sina snabba rörelseförmågor: enligt teoretikernas beräkningar kan de spridas upp till 1 000 kilometer i timmen inom en snar framtid. När allt drivs de av magnetisk levitation, och endast luftmotståndet saktar ner. Därför minskar kompositionens maximala aerodynamiska kontur avsevärt dess effekt. På grund av det faktum att de inte vidrör skenorna är slitaget på sådana tåg extremt långsamt, vilket är ekonomiskt mycket lönsamt.
Ett annat plus är minskningen av ljudeffekten: Mugglar rör sig nästan tyst jämfört med konventionella tåg. En bonus är också användningen av elektricitet i dem, vilket minskar de skadliga effekterna på naturen och atmosfären. Dessutom kan det magnetiska kuddtåget övervinna brantare sluttningar, och detta eliminerar behovet av att lägga järnvägsspår som går förbi kullar och nedgångar.
Energiprogram
Inte mindre intressant praktisk riktning kan betraktas som den utbredda användningen av magnetiska lager i viktiga komponenter i mekanismer. Deras installation löser det allvarliga problemet med källmaterialets slitage.
Som du vet slitnar klassiska lager ganska snabbt - de upplever ständigt höga mekaniska belastningar. I vissa områden innebär behovet av att ersätta dessa delar inte bara extrakostnader, utan också en hög risk för personer som servar mekanismen. Magnetlager förblir i drift många gånger längre, så deras användning är mycket tillrådligt under extrema förhållanden. Särskilt inom kärnenergi, vindteknik eller industrier, åtföljt av extremt låga / höga temperaturer.
