Kot veste, ima Zemlja zaradi prevladujočega svetovnega reda določeno gravitacijsko polje in človekove sanje so bile vedno na kakršen koli način, da bi ga premagale. Magnetna levitacija je fantastičen izraz in ne vsakdanja resničnost.
Sprva so ga razumeli kot hipotetično sposobnost premagovanja gravitacije na neznan način in premikanje ljudi ali predmetov po zraku brez pomožne opreme. Vendar je zdaj koncept "magnetne levitacije" že precej znan.
Naenkrat se razvije več inovativnih idej, ki temeljijo na tem pojavu. In vsi v prihodnosti obljubljajo velike priložnosti za vsestransko uporabo. Res je, da magnetne levitacije ne bo izvajala magija, ampak uporaba zelo specifičnih dosežkov fizike, in sicer poglavja, ki preučuje magnetna polja in vse, kar je z njimi povezano.
Kar nekaj teorije
Med ljudmi, daleč od znanosti, obstaja mnenje, da je magnetna levitacija vodeni polet magneta. Pravzaprav ta izraz pomeni premagovanje predmeta težnosti z uporabo magnetnega polja. Ena od njegovih značilnosti je magnetni tlak, ki se uporablja za "boj" proti gravitaciji.
Preprosto povedano, ko gravitacija potegne predmet navzdol, je magnetni tlak usmerjen tako, da ga potisne v nasprotni smeri - navzgor. Torej je levitacija magneta. Težava pri izvajanju teorije je, da je statično polje nestabilno in se v določeni točki ne osredotoči, zato se morda privlačnosti v celoti ne upira. Zato so potrebni pomožni elementi, ki bodo magnetnemu polju dali dinamično stabilnost, tako da je levitacija magneta reden pojav. Kot stabilizatorji zanj se uporabljajo različne tehnike. Najpogosteje - električni tok skozi superprevodnike, vendar obstajajo tudi drugi dogodki na tem področju.
Tehnična levitacija
Pravzaprav se magnetna raznolikost nanaša na širši izraz premagovanja gravitacijske privlačnosti. Torej, tehnična levitacija: pregled metod (zelo kratek).
Zdi se, da smo se z magnetno tehnologijo nekoliko razrešili, vendar električna metoda še vedno obstaja. Za razliko od prvega se lahko drugi uporablja za manipulacijo izdelkov iz najrazličnejših materialov (v prvem primeru le magnetiziranih), celo dielektrikov. Ločena sta tudi elektrostatična in elektrodinamična levitacija.
Možnost delcev pod vplivom svetlobe, da izvajajo gibanje, je napovedal Kepler. In obstoj svetlobnega tlaka dokazuje Lebedev. Gibanje delca v smeri vira svetlobe (optična levitacija) se imenuje pozitivna fotoforeza, v nasprotni smeri pa negativna.
Aerodinamična levitacija, ki se razlikuje od optične, je v današnjih tehnologijah precej uporabna. Mimogrede, „blazina“ je ena izmed njenih sort. Zelo enostavno je dobiti najpreprostejšo zračno blazino - v nosilni podlagi je izvrtanih veliko lukenj in skozi njih piha stisnjen zrak. V tem primeru sila dviganja zraka uravnava maso predmeta in v zraku lebdi.
Zadnja metoda, ki jo znanost trenutno pozna, je levitacija z uporabo akustičnih valov.
Kakšni so primeri magnetne levitacije?
Znanstvena fantastika je sanjala o prenosnih napravah velikosti nahrbtnika, ki bi lahko človeka s precej hitrostjo "levitalirali" v smer, ki jo potrebuje. Doslej je znanost ubrala drugačno pot, bolj praktično in izvedljivo - nastal je vlak, ki se premika z magnetno levitacijo.
Zgodovina super vlakov
Idejo o sestavi z linearnim motorjem je prvič predstavil (in celo patentiral) nemški izumitelj Alfred Zane. In to je bilo leta 1902. Po tem se je razvoj elektromagnetnega vzmetenja in vlaka, ki je bil opremljen z njim, pojavil z zavidljivo pravilnostjo: leta 1906 je Franklin Scott Smith med letoma 1937 in 1941 predlagal še en prototip. Herman Kemper je na isto temo prejel številne patente, nekoliko kasneje pa je Britanec Eric Laiswaite ustvaril prototip motorja v življenjski velikosti. V 60. letih je sodeloval tudi pri razvoju Gosenice z gosenicami, ki naj bi bil najhitrejši vlak, vendar ni, saj je bil projekt leta 1973 zaradi premajhnih finančnih sredstev zaprt.
Šele šest let pozneje in spet v Nemčiji so zgradili vlak z magnetno blazino, ki je prejel potniško dovoljenje. Testna proga, ki je bila postavljena v Hamburgu, je bila dolga manj kot kilometer, vendar je ideja tako navdušila družbo, da je vlak deloval tudi po zaključku razstave, saj je v treh mesecih uspel prepeljati 50 tisoč ljudi. Njegova hitrost po sodobnih standardih ni bila tako velika - le 75 km / h.
Ne razstava, ampak komercialni Muggle (kot se je imenoval vlak z magnetom), med letom letališča Birmingham in železniško postajo je vozil od leta 1984 in je trajal 11 let. Pot je bila še krajša, le 600 m, vlak pa se je dvignil 1, 5 cm nad vozom.
Japonska različica
V prihodnosti se navdušenje nad vlaki z magnetnimi blazinami v Evropi umiri. Toda do konca 90-ih se je tako visokotehnološka država, kot je Japonska, zanje aktivno zanimala. Na njenem ozemlju je bilo že položenih več precej dolgih poti, po katerih leti Maglev, pri čemer uporablja magnetno levitacijo. Ista država ima tudi rekorde o hitrih hitrostih, ki jih postavljajo ti vlaki. Zadnji med njimi je pokazal omejitev hitrosti več kot 550 km / h.
Nadaljnje možnosti uporabe
Po eni strani so ljudje Muggle privlačni zaradi svojih hitro premikajočih se zmogljivosti: po izračunih teoretikov jih je mogoče v bližnji prihodnosti razpršiti do 1.000 kilometrov na uro. Konec koncev jih poganja magnetna levitacija in upočasni se le upor zraka. Zato dajanje kompozicije maksimalnemu aerodinamičnemu obrisu močno zmanjša njen učinek. Še več, zaradi tega, ker se ne dotikajo tirnic, je obraba takih vlakov izjemno počasna, kar je ekonomsko zelo donosno.
Še en plus je zmanjšanje zvočnega učinka: mogle se premikajo skoraj tiho v primerjavi z običajnimi vlaki. Bonus je tudi uporaba električne energije v njih, kar zmanjšuje škodljive učinke na naravo in ozračje. Vlak z magnetno blazino je poleg tega sposoben premagati strmejša pobočja, kar odpravlja potrebo po položitvi železniških tirov ob obronkih hribov in spustov.
Energetske aplikacije
Nič manj zanimive praktične smeri je mogoče šteti za široko uporabo magnetnih ležajev v ključnih sestavnih delih mehanizmov. Njihova namestitev rešuje resno težavo obrabe izvornega materiala.
Kot veste, se klasični ležaji obrabijo precej hitro - nenehno doživljajo visoke mehanske obremenitve. Na nekaterih območjih potreba po zamenjavi teh delov ne pomeni le dodatnih stroškov, ampak tudi veliko tveganje za ljudi, ki servisirajo mehanizem. Magnetni ležaji ostanejo delujoči mnogokrat dlje, zato je njihova uporaba zelo priporočljiva za ekstremne pogoje. Zlasti na področju jedrske energije, vetrne tehnologije ali industrije, ki jo spremljajo izredno nizke / visoke temperature.
