Magnetiese levitasie: beskrywing, kenmerke en voorbeelde

2024 Outeur: Henry Conors | [email protected]. Laas verander: 2024-02-12 02:58

Soos jy weet, het die Aarde, as gevolg van die heersende wêreldorde, 'n sekere gravitasieveld, en die droom van die mens was nog altyd om dit op enige manier te oorkom. Magnetiese levitasie is 'n term wat meer fantasties is as om na die alledaagse werklikheid te verwys.

Aanvanklik het dit die hipotetiese vermoë beteken om swaartekrag op 'n onbekende manier te oorkom en mense of voorwerpe deur die lug te beweeg sonder hulptoerusting. Die konsep van "magnetiese levitasie" is egter nou reeds redelik wetenskaplik.

Verskeie innoverende idees word gelyktydig ontwikkel, wat op hierdie verskynsel gebaseer is. En almal beloof in die toekoms groot geleenthede vir veelsydige toepassings. Magnetiese levitasie sal weliswaar nie deur magiese metodes uitgevoer word nie, maar deur baie spesifieke prestasies van fisika te gebruik, naamlik die afdeling wat magnetiese velde bestudeer en alles wat daarmee verband hou.

Net 'n bietjie teorie

Onder mense wat ver van die wetenskap af is, is daar 'n mening dat magnetiese levitasie 'n geleide vlug van 'n magneet is. Trouens, onder hierdiedie term impliseer om die voorwerp van swaartekrag met behulp van 'n magneetveld te oorkom. Een van sy kenmerke is magnetiese druk, wat gebruik word om die aarde se swaartekrag te "beveg".

Om dit eenvoudig te stel, wanneer swaartekrag 'n voorwerp aftrek, word die magnetiese druk op so 'n manier gerig dat dit dit terugstoot. Dit is hoe die magneet sweef. Die probleem met die implementering van die teorie is dat die statiese veld onstabiel is en nie op 'n gegewe punt fokus nie, dus kan dit moontlik nie effektief aantrekkingskrag weerstaan nie. Daarom word hulpelemente benodig wat die magneetveld dinamiese stabiliteit sal gee, sodat die swaai van die magneet 'n gereelde verskynsel is. Verskeie metodes word as stabiliseerders daarvoor gebruik. Meestal - elektriese stroom deur supergeleiers, maar daar is ander ontwikkelings in hierdie area.

Tegniese levitasie

Eintlik verwys die magnetiese verskeidenheid na die breër term om gravitasie-aantrekkingskrag te oorkom. Dus, tegniese levitasie: 'n oorsig van metodes (baie kort).

Dit lyk of ons 'n bietjie uitgevind het met magnetiese tegnologie, maar daar is ook 'n elektriese metode. Anders as die eerste een, kan die tweede een gebruik word vir manipulasies met produkte wat van verskillende materiale gemaak is (in die eerste geval slegs gemagnetiseerde), selfs diëlektrika. Skei ook elektrostatiese en elektrodinamiese levitasie.

Die vermoë van deeltjies om onder die invloed van lig te beweeg, is deur Kepler voorspel. MAARdie bestaan van ligte druk is deur Lebedev bewys. Die beweging van 'n deeltjie in die rigting van die ligbron (optiese levitasie) word positiewe fotoforese genoem, en in die teenoorgestelde rigting - negatief.

Aërodinamiese levitasie, wat verskil van optiese, is redelik algemeen van toepassing in vandag se tegnologieë. Terloops, die "kussing" is een van sy variëteite. Die eenvoudigste lugkussing word baie maklik verkry - baie gate word in die draersubstraat geboor en saamgeperste lug word daardeur geblaas. In hierdie geval balanseer die lughyser die massa van die voorwerp, en dit dryf in die lug.

Die laaste metode wat tans aan die wetenskap bekend is, is levitasie deur akoestiese golwe te gebruik.

Wat is voorbeelde van magnetiese levitasie?

Wetenskapfiksie het gedroom van draagbare toestelle die grootte van 'n rugsak, wat 'n persoon met aansienlike spoed in die rigting wat hy nodig het kan "sweef". Wetenskap het tot dusver 'n ander pad geneem, meer prakties en haalbaar - 'n trein is geskep wat beweeg deur magnetiese sweef te gebruik.

Geskiedenis van supertreine

Vir die eerste keer is die idee van 'n samestelling wat 'n lineêre motor gebruik, ingedien (en selfs gepatenteer) deur die Duitse ingenieur-uitvinder Alfred Zane. En dit was in 1902. Hierna het die ontwikkeling van 'n elektromagnetiese skorsing en 'n trein wat daarmee toegerus was met benydenswaardige reëlmaat verskyn: in 1906 het Franklin Scott Smith 'n ander prototipe voorgestel, tussen 1937 en 1941. 'n aantal patente oor dieselfde onderwerp is deur Hermann Kemper ontvang, en'n Bietjie later het die Brit Eric Lazethwaite 'n lewensgrootte werkende prototipe van die enjin geskep. In die 60's het hy ook deelgeneem aan die ontwikkeling van die Tracked Hovercraft, wat veronderstel was om die vinnigste trein te word, maar nie, omdat die projek gesluit is weens onvoldoende befondsing in 1973.

Slegs ses jaar later, weer in Duitsland, is 'n maglev-trein gebou en gelisensieer vir passasiersvervoer. Die toetsbaan wat in Hamburg gelê is, was minder as 'n kilometer lank, maar die idee self het die samelewing so geïnspireer dat die trein gefunksioneer het selfs nadat die uitstalling gesluit het, nadat hy daarin geslaag het om 50 000 mense in drie maande te vervoer. Sy spoed, volgens moderne standaarde, was nie so groot nie - slegs 75 km/h.

Nie 'n uitstalling nie, maar 'n kommersiële maglev (so hulle het die trein met 'n magneet genoem), het sedert 1984 tussen Birmingham-lughawe en die spoorwegstasie gehardloop, en het 11 jaar in sy pos gehou. Die lengte van die spoor was selfs korter, slegs 600 m, en die trein het 1,5 cm bo die spoor gestyg.

Japannees

In die toekoms het die opgewondenheid oor maglev-treine in Europa bedaar. Maar teen die einde van die 90's het so 'n hoëtegnologieland soos Japan aktief in hulle belang gestel. Verskeie redelik lang roetes is reeds op sy grondgebied gelê, waarlangs maglevs vlieg, met so 'n verskynsel soos magnetiese swewing. Dieselfde land besit ook die spoedrekords wat deur hierdie treine opgestel is. Die laaste een het 'n spoedbeperking van meer as 550 km/h getoon.

Verdervooruitsigte vir gebruik

Aan die een kant is maglevs aantreklik vanweë hul vermoë om vinnig te beweeg: volgens teoretici kan hulle in die nabye toekoms tot 1 000 kilometer per uur versnel word. Hulle word immers aangedryf deur magnetiese levitasie, en slegs lugweerstand vertraag hulle. Om dus die maksimum aërodinamiese buitelyne aan die samestelling te gee, verminder die impak daarvan aansienlik. Boonop, as gevolg van die feit dat hulle nie aan die relings raak nie, is die slytasie van sulke treine uiters stadig, wat baie koste-effektief is.

Nog 'n pluspunt is die verminderde geraas-effek: maglev-treine beweeg amper stil in vergelyking met konvensionele treine. Die bonus is ook die gebruik van elektrisiteit daarin, wat die skadelike uitwerking op die natuur en die atmosfeer verminder. Boonop is die maglev-trein in staat om steiler hellings te klim, wat die behoefte uitskakel om die spoor om heuwels en hellings te lê.

Energietoepassings

Nie minder interessante praktiese rigting kan beskou word as die wydverspreide gebruik van magnetiese laers in sleutelkomponente van meganismes nie. Hul installasie los 'n ernstige probleem van slytasie van die bronmateriaal op.

Soos jy weet, slyt klassieke laers redelik vinnig - hulle ervaar voortdurend hoë meganiese vragte. In sommige gebiede beteken die behoefte om hierdie onderdele te vervang nie net bykomende koste nie, maar ook 'n hoë risiko vir die mense wat die meganisme diens. Magnetiese laers bly baie keer langer in werking, daarom is die gebruik daarvan hoogs raadsaamenige uiterste toestande. Veral in kernkrag, windtegnologie of nywerhede met uiters lae/hoë temperature.

Vliegtuie

In die probleem van hoe om magnetiese levitasie te implementeer, ontstaan 'n redelike vraag: wanneer, uiteindelik, sal 'n volwaardige vliegtuig, waarin magnetiese levitasie gebruik sal word, vervaardig en aan die progressiewe mensdom aangebied word? Daar is immers indirekte bewyse dat sulke “UFO’s” bestaan het. Neem byvoorbeeld die Indiese "vimanas" van die oudste era of die Hitleritiese "diskovliegtuie" wat in terme van tyd reeds nader aan ons is, met onder meer elektromagnetiese metodes om lift te organiseer. Benaderde tekeninge en selfs foto's van werkende modelle het behoue gebly. Die vraag bly oop: hoe om al hierdie idees tot lewe te bring? Maar dinge gaan nie verder as nie te lewensvatbare prototipes vir moderne uitvinders nie. Of is dit dalk nog te geheime inligting?