1. Breve descrizione
Levitron è un dispositivo che mantiene un oggetto in equilibrio con le forze di gravità utilizzando un campo magnetico. È noto da tempo che è impossibile far levitare un oggetto utilizzando campi magnetici statici. Nella fisica scolastica questo veniva chiamato stato di equilibrio instabile, per quanto ricordo. Tuttavia, con un po' di desiderio, conoscenza, impegno, denaro e tempo, è possibile far levitare dinamicamente un oggetto utilizzando l'elettronica come feedback.Questo è quello che è successo:
2.Schema funzionale
I sensori elettromagnetici situati alle estremità della bobina producono una tensione proporzionale al livello di induzione magnetica. In assenza di un campo magnetico esterno, queste tensioni saranno le stesse indipendentemente dall'entità della corrente della bobina.
Se è presente un magnete permanente vicino al sensore inferiore, la centralina genererà un segnale proporzionale al campo magnetico, lo amplificherà al livello desiderato e lo trasmetterà al PWM per controllare la corrente attraverso la bobina. Pertanto, si verifica un feedback e la bobina genererà un campo magnetico che manterrà il magnete in equilibrio con le forze di gravità.
Qualcosa è andato storto, proverò diversamente:
- Non è presente il magnete - l'induzione ai capi della bobina è la stessa - il segnale dai sensori è lo stesso - la centralina produce un segnale minimo - la bobina funziona a piena potenza;
- Hanno avvicinato un magnete - l'induzione è molto diversa - i segnali dai sensori sono molto diversi - la centralina produce il massimo del segnale - la bobina si spegne completamente - nessuno trattiene il magnete ed inizia a cadere;
- Il segnale cade - si allontana dalla bobina - la differenza dei segnali provenienti dai sensori diminuisce - l'unità di controllo riduce il segnale in uscita - la corrente attraverso la bobina aumenta - l'induzione della bobina aumenta - il magnete inizia ad attrarre;
- Il magnete è attratto - si avvicina alla bobina - la differenza dei segnali provenienti dai sensori aumenta - la centralina aumenta il segnale in uscita - la corrente attraverso la bobina diminuisce - l'induzione della bobina diminuisce - il magnete inizia a cadere;
- È un miracolo - il magnete non cade e non viene attratto - o meglio, cade e viene attratto diverse migliaia di volte al secondo - cioè si crea un equilibrio dinamico - il magnete rimane semplicemente sospeso nell'aria.
3.Progettazione
L'elemento principale del design è una bobina elettromagnetica (solenoide), che mantiene un magnete permanente con il suo campo.Su un telaio in plastica D36x48 sono strettamente avvolti 78 metri di filo di rame smaltato con un diametro di 0,6 mm, circa 600 giri. Secondo i calcoli, con una resistenza di 4,8 Ohm e un'alimentazione di 12 V, la corrente sarà di 2,5 A, la potenza di 30 W. Ciò è necessario per selezionare un alimentatore esterno. (In effetti, si è rivelato essere 6,0 Ohm; è improbabile che abbiano tagliato più filo, ma piuttosto risparmiato sul diametro.)
All'interno della bobina è inserita l'anima in acciaio di una cerniera della porta con un diametro di 20 mm. I sensori sono fissati alle sue estremità mediante adesivo hot-melt, che deve essere orientato nella stessa direzione.
La bobina con sensori è montata su una staffa in nastro di alluminio, che a sua volta è fissata all'alloggiamento, all'interno del quale è presente una scheda di controllo.
Sulla custodia è presente un LED, un interruttore e una presa di corrente.
L'alimentatore esterno (GA-1040U) viene preso con una riserva di carica e fornisce una corrente fino a 3,2 A a 12 V.
Come oggetto levitante viene utilizzato un magnete N35H D15x5 su cui è incollata una lattina di Coca-Cola. Dico subito che un barattolo pieno non va bene, quindi foriamo le estremità con un trapano sottile, scoliamo la preziosa bevanda (puoi berla se non hai paura dei trucioli) e incolliamo una calamita al anello superiore.
4. Diagramma schematico
I segnali dai sensori U1 e U2 vengono inviati all'amplificatore operazionale OP1/4, collegato in un circuito differenziale. Il sensore superiore U1 è collegato all'ingresso invertente, quello inferiore U2 è collegato all'ingresso non invertente, ovvero i segnali vengono sottratti e all'uscita OP1/4 si ottiene una tensione proporzionale solo al livello di induzione magnetica creato dal magnete permanente vicino al sensore inferiore U2.
La combinazione degli elementi C1, R6 e R7 è il punto forte di questo circuito e consente di ottenere l'effetto di completa stabilità, il magnete rimarrà radicato nel punto; Come funziona? La componente continua del segnale passa attraverso il divisore R6R7 e viene attenuata 11 volte. La componente variabile passa attraverso il filtro C1R7 senza attenuazione. Da dove viene comunque la componente variabile? La parte costante dipende dalla posizione del magnete vicino al sensore inferiore, la parte variabile nasce dalle oscillazioni del magnete attorno al punto di equilibrio, cioè da cambiamenti di posizione nel tempo, ad es. dalla velocità. A noi interessa che il magnete sia stazionario, cioè la sua velocità era uguale a 0. Pertanto, nel segnale di controllo abbiamo due componenti: la costante è responsabile della posizione e la variabile è per la stabilità di questa posizione.
Successivamente il segnale preparato viene amplificato su OP1/3. Utilizzando il resistore variabile P2, il guadagno richiesto viene impostato in fase di sintonizzazione per raggiungere l'equilibrio, a seconda dei parametri specifici del magnete e della bobina.
Su OP1/1 è montato un semplice comparatore che spegne il PWM e, di conseguenza, la bobina quando non c'è nessun magnete nelle vicinanze. Cosa molto comoda, non è necessario staccare l'alimentatore dalla presa se si toglie il magnete. Il livello di trigger è impostato dal resistore variabile P1.
Successivamente, il segnale di controllo viene fornito al modulatore di larghezza di impulso U3. L'oscillazione della tensione di uscita è 12 V, la frequenza degli impulsi di uscita è impostata dai valori di C2, R10 e P3 e il ciclo di lavoro dipende dal livello del segnale di ingresso all'ingresso DTC.
PWM controlla la commutazione del transistor di potenza T1, che a sua volta controlla la corrente attraverso la bobina.
Il LED LED1 potrebbe non essere installato, ma il diodo SD1 è necessario per drenare la corrente in eccesso ed evitare sovratensioni quando la bobina è spenta a causa del fenomeno dell'autoinduzione.
NL1 è la nostra bobina fatta in casa, a cui è dedicata una sezione separata.
Di conseguenza, in modalità equilibrio, l'immagine sarà simile a questa: U1_OUT=2.9V, U2_OUT=3.6V, OP1/4_OUT=0.7V, U3_IN=1.8V, T1_OPEN=25%, NL1_CURR=0.5A.
Per chiarezza, allego grafici delle caratteristiche di trasferimento, risposta in frequenza e risposta di fase e oscillogrammi all'uscita del PWM e della bobina.
5.Selezione dei componenti
Il dispositivo è assemblato da componenti economici e accessibili. Il filo di rame più costoso si è rivelato WIK06N; per 78 metri WIK06N ha pagato 1.200 rubli, tutto il resto è stato molto più economico. Generalmente c'è un ampio campo di sperimentazione; puoi fare a meno del nucleo, puoi prendere un filo più sottile. La cosa principale è non dimenticare che l'induzione lungo l'asse della bobina dipende dal numero di spire, dalla corrente che le attraversa e dalla geometria della bobina.Come sensori di campo magnetico U1 e U2 vengono utilizzati sensori Hall analogici SS496A con caratteristica lineare fino a 840G, questo è proprio adatto al nostro caso. Quando si utilizzano analogici con sensibilità diversa, sarà necessario regolare il guadagno su OP1/3, oltre a controllare il livello di induzione massima ai capi della bobina (nel nostro caso con nucleo arriva a 500G) in modo che i sensori non saturarsi durante i picchi di carico.
OP1 è un amplificatore operazionale quadruplo LM324N. Quando la bobina è spenta, produce 20 mV invece di zero sull'uscita 14, ma questo è abbastanza accettabile. La cosa principale è non dimenticare di scegliere tra un gruppo di resistori da 100K quelli più vicini in termini di valore effettivo per l'installazione come R1, R2, R3, R4.
I valori C1, R6 e R7 sono stati scelti attraverso tentativi ed errori come l'opzione più ottimale per stabilizzare magneti di diversi calibri (sono stati testati i magneti N35H D27x8, D15x5 e D12x3). Il rapporto R6/R7 può essere lasciato così com'è e il valore di C1 può essere aumentato a 2-5 µF in caso di problemi.
Se usate magneti molto piccoli, potreste non avere abbastanza guadagno, in tal caso riducete il valore di R8 a 500 ohm.
D1 e D2 sono normali diodi raddrizzatori 1N4001, va bene qualsiasi cosa.
Il comune microcircuito TL494CN viene utilizzato come modulatore di larghezza di impulso U3. La frequenza operativa è impostata dagli elementi C2, R10 e P3 (secondo lo schema 20 kHz). La gamma ottimale è 20-30 kHz, alle frequenze più basse appare il fischio della bobina. Invece di R10 e P3, puoi semplicemente inserire un resistore da 5,6K.
T1 è un transistor ad effetto di campo IRFZ44N; andrà bene qualsiasi altro della stessa serie. Quando si scelgono altri transistor, potrebbe essere necessario installare un radiatore; farsi guidare dai valori minimi di resistenza del canale e carica di gate.
SD1 è un diodo Schottky VS-25CTQ045, qui l'ho preso con un ampio margine, andrà bene un normale diodo ad alta velocità, ma probabilmente diventerà molto caldo.
LED1 LED giallo L-63YT, qui, come si suol dire, dipende dal gusto e dal colore, puoi impostarli di più in modo che tutto si illumini di luci multicolori.
U4 è un regolatore di tensione L78L05ACZ da 5 V per l'alimentazione dei sensori e dell'amplificatore operazionale. Quando si utilizza un alimentatore esterno con un'uscita aggiuntiva da 5 V, è possibile farne a meno, ma è meglio lasciare i condensatori.
6.Conclusione
Tutto ha funzionato come previsto. Il dispositivo funziona stabilmente 24 ore su 24 e consuma solo 6 W. Né il diodo, né la bobina, né il transistor si surriscaldano. Allego altre due foto e il video finale:
7. Dichiarazione di non responsabilità
Non sono un ingegnere elettronico o uno scrittore, ho semplicemente deciso di condividere la mia esperienza. Forse qualcosa ti sembrerà troppo ovvio, qualcosa di troppo complicato e qualcosa che hai dimenticato di menzionare. Sentitevi liberi di dare suggerimenti costruttivi sia sul testo che sul miglioramento del diagramma, in modo che le persone possano ripeterlo facilmente se lo desiderano.Principio di funzionamento: In questo circuito viene generata una forza attrattiva tra un elettromagnete e un magnete permanente. La posizione di equilibrio è instabile e pertanto viene utilizzato un sistema di monitoraggio e controllo automatico. Il sensore di controllo è un sensore di posizione controllato magneticamente basato sull'effetto Hall MD1. Si trova al centro dell'estremità della bobina ed è fissato. La bobina è avvolta con filo verniciato da 0,35-04 mm, ed ha circa 550 spire. Il LED HL1 indica con la sua luce che il circuito funziona. Il diodo D1 garantisce la velocità della bobina.
Lo schema funziona come segue. Quando è accesa, la corrente scorre attraverso la bobina, creando un campo magnetico e attraendo il magnete. Per evitare che il magnete si ribalti, viene stabilizzato fissandovi qualcosa dal basso. Il magnete si stacca e viene attratto dall'elettromagnete, ma quando il magnete entra nel raggio d'azione del sensore di posizione (MD1), lo spegne con il suo campo magnetico. Il sensore, a sua volta, invia un segnale a un transistor, che spegne l'elettromagnete. Il magnete cade. Usciti dalla zona di sensibilità del sensore, l'elettromagnete si riaccende e il magnete viene nuovamente attratto dall'elettromagnete. Pertanto, il sistema oscilla continuamente attorno a un certo punto.
Schema:
Per il montaggio abbiamo bisogno di:
1) resistenze da 270Ohm e 1kOhm (0,125W)
2) transistor IRF 740
3) LED
4) diodo 1N4007
5) Sensore Hall AH443
6) scheda di sviluppo
7) filo verniciato 0,35-0,4 mm
+ custodia, saldatore, ecc.
Schema:
Montiamo la bobina. La cornice può essere realizzata utilizzando un sottile foglio di fibra di vetro e un vecchio pennarello.
Ritaglio: (dimensione approssimativa della bobina: altezza - 22 mm, diametro - 27 mm)
Incolla insieme:
Avvolgiamo circa 550 spire: (filo verniciato 0,35-0,4mm, alla rinfusa, ma cerchiamo di avvolgere più o meno uniformemente)
Saldatura della scheda di controllo: (ho usato un normale miniJack da 3,5 mm come connettore di alimentazione)
Tsokolevka:
Per facilitare il montaggio è possibile utilizzare connettori a pin:
Ritagliamo tutti i fori necessari nel corpo:
Mettiamo tutto al suo posto:
Ora devi realizzare un supporto per la bobina:
Lo avvitiamo al corpo e fissiamo la bobina:
Ecco come devi piegare il sensore Hall, saldare i fili ad esso:
Colleghiamo tutto all'heap:
Dopo aver estratto il magnete, dobbiamo determinare da che parte orientarlo verso l'elettromagnete. Per fare ciò, posizioniamo e fissiamo temporaneamente il sensore Hall nella parte inferiore della bobina. Accendiamo il Levitron (il LED dovrebbe accendersi) e portiamo il magnete. Se è attratto dalla bobina, il magnete è orientato correttamente, ma se il campo magnetico della bobina lo spinge fuori, il magnete deve essere capovolto. Qualcosa di leggero deve essere attaccato alla parte inferiore del magnete. Nel mio caso è un LED.
Spostando il sensore Hall otteniamo un hovering stabile alla massima distanza dalla bobina. Risolviamolo:
Levitron, come sapete, è una trottola che ruota nell'aria sopra una scatola in cui opera una sorgente di campo magnetico. Puoi creare un Levitron da un popolare sensore hall.
Cos'è il Levitron
ATTENZIONE! È stato trovato un modo assolutamente semplice per ridurre il consumo di carburante! Non mi credi? Anche un meccanico con 15 anni di esperienza non ci credeva finché non lo provò. E ora risparmia 35.000 rubli all'anno sulla benzina!
Levitron è un giocattolo. Non ha senso acquistarlo se conosci le opzioni per realizzare un dispositivo fatto in casa. Non ci sarà nulla di complicato nella progettazione di un simile Levitron se è presente un normale sensore di hall, ad esempio, acquistato per un distributore di automobili e lasciato per uso futuro.
Dovresti sapere che l'effetto di levitazione si osserva sempre in una zona abbastanza ristretta. Tali realtà limitano in qualche modo la libertà d'azione degli artigiani, tuttavia, con pazienza e tempo, è sempre possibile impostare il Levitron in modo efficiente ed efficace. Praticamente non cadrà né salterà.
Levitron dal sensore Hall
Levitron per un sensore hall e l'idea della sua fabbricazione è semplice, come ogni cosa geniale. Grazie alla forza del campo magnetico, un pezzo di qualsiasi materiale con proprietà elettromagnetiche si solleva nell'aria.
Per creare l'effetto di “hovering”, fluttuante nell'aria, la connessione viene effettuata ad alta frequenza. In altre parole, il campo magnetico sembra sollevare e lanciare il materiale.
Il design del dispositivo è troppo semplice e anche uno scolaro che non ha seguito invano lezioni di fisica sarà in grado di costruire tutto da solo.
- Hai bisogno di un LED (il suo colore è selezionato in base alle preferenze individuali).
- Transistor RFZ 44N (anche se andrà bene qualsiasi dispositivo di campo vicino a questi parametri).
- Diodo 1N 4007.
- Resistenze da 1 kOhm e 330 Ohm.
- In realtà, il sensore Hall stesso (A3144 o altro).
- Filo di avvolgimento in rame da 0,3-0,4 mm (saranno sufficienti circa 20 metri).
- Magnete al neodimio a forma di tavoletta 5x1 mm.
- Caricabatterie da 5 volt progettato per telefoni cellulari.
Ora in dettaglio su come viene eseguito l'assemblaggio:
- Un telaio per l'elettromagnete è realizzato esattamente con gli stessi parametri della foto. 6 mm è il diametro, circa 23 mm è la lunghezza di avvolgimento, 25 mm è il diametro delle guance con margine. La cornice è realizzata in cartone e un normale foglio di quaderno, utilizzando la supercolla.
- L'estremità del filo di rame viene fissata sulla bobina e poi avvolta (circa 550 giri). Non importa in che modo lo avvolgi. Anche l'altra estremità del filo è fissa, per ora la bobina viene messa da parte.
- Saldiamo tutto secondo lo schema.
- Il sensore Hall viene saldato sui fili e poi posizionato sulla bobina. È necessario inserirlo all'interno della bobina e fissarlo con mezzi improvvisati.
Attenzione. L'area sensibile del sensore (può essere determinata dalla documentazione del sensore Hall) dovrebbe apparire parallela al suolo. Pertanto, prima di inserire il sensore nella bobina, si consiglia di piegare leggermente questo punto.
- La bobina è sospesa, l'alimentazione le viene fornita tramite una scheda precedentemente saldata. La bobina viene fissata utilizzando un treppiede.
Ora puoi verificare come funziona Levitron. Qualsiasi materiale elettrizzato può essere portato alla bobina dal basso. Sarà attratto dalla bobina o respinto, a seconda della polarità. Ma abbiamo bisogno che il materiale resti sospeso nell'aria, galleggi. Questo sarà il caso se la forma del materiale non è troppo piccola rispetto alla bobina.
Nota. Se il magnete a forma di tavoletta è piccolo, non leviterà in modo molto efficace. Potrebbe cadere. Per eliminare i difetti nel lavoro, è necessario spostare il baricentro del materiale verso il basso: un normale pezzo di carta funzionerà come carico.
Per quanto riguarda il LED, non è necessario installarlo. Se invece desideri più effetto, puoi organizzare uno spettacolo retroilluminato.
Levitron fatto in casa in una versione classica senza sensore
Come potete vedere, grazie alla presenza di un sensore Hall, è stato possibile realizzare un giocattolo davvero impressionante. Tuttavia, ciò non significa affatto che non sia possibile farlo senza un sensore. Al contrario, un Levitron fatto in casa nella versione classica è solo un grande magnete dall'altoparlante (13-15 cm di diametro) e un piccolo anello magnetico per la parte superiore (2-3 cm di diametro), senza utilizzare un sensore.
L'asse della parte superiore è solitamente ricavato da una vecchia penna o matita. La cosa principale è che l'asta sia selezionata in modo tale che si adatti perfettamente al centro dell'anello magnetico. Successivamente viene tagliata la parte in eccesso del manico (circa 10 cm di lunghezza insieme al magnete attaccato per la parte superiore, ecco quello che ti serve).
Lo schema classico di produzione del Levitron implica anche la presenza di una dozzina di rondelle diverse ritagliate da carta spessa. A cosa servono? Se nel caso sopra descritto è stata utilizzata anche la carta e, come ricordiamo, per spostare il baricentro verso il basso o, più semplicemente, per la regolazione. È lo stesso qui. Per una regolazione ottimale del piano saranno necessarie delle rondelle (se necessarie vanno posizionate dopo l'anello magnetico dell'asta).
Attenzione. Affinché un piano fatto in casa possa levitare perfettamente, oltre a regolarlo con le rondelle, è necessario non commettere errori con la polarità. In altre parole, installare l'anello magnetico coassialmente al magnete grande.
Ma non è tutto. Sia nel primo caso (utilizzando un sensore hall) che nel secondo è necessario raggiungere l'uniformità ideale della fonte di attrazione. In altre parole, posiziona un grande magnete su una superficie perfettamente piana. Per ottenere ciò vengono utilizzati supporti in legno di vario spessore. Se il magnete non è a livello, si posizionano i supporti su un lato o su più lati, regolando così l'uniformità.
Levitron della piattaforma
Il circuito della piattaforma Levitron differisce, di regola, per la presenza non di uno, ma di diversi magneti sorgente. In questo caso il materiale o il top fluttuante nell'aria tenderà a cadere su uno dei magneti spostandosi dall'asse verticale. Per evitare ciò, è necessario essere in grado di regolare la zona di attrazione centrale e farlo in modo perfettamente accurato.
E qui vengono in soccorso quelle stesse bobine, con inserito al suo interno un sensore hall. Lascia che ci siano due di queste bobine e dovrebbero essere posizionate esattamente al centro della piattaforma, tra i magneti. Nel diagramma apparirà così (1 e 2 sono magneti).
Dal diagramma diventa chiaro che lo scopo del controllo delle bobine è creare una forza orizzontale, un centro di attrazione. Questa forza è formalmente chiamata Fss, ed è diretta verso l'asse di equilibrio quando si verifica uno spostamento, indicato nel diagramma come X.
Se colleghi le bobine in modo che l'impulso crei una zona con polarità inversa, puoi risolvere il problema con l'offset. Qualsiasi fisico lo confermerà.
Qualsiasi vecchio lettore DVD può essere utilizzato come alloggiamento per la piattaforma Levitron design. Si tolgono tutte le “interne”, si installano magneti e bobine e, per motivi estetici, si chiude la parte superiore con un pratico coperchio in materiale sottile, possibilmente trasparente (permeabile al campo magnetico).
I sensori Hall devono sporgere attraverso i fori della piattaforma e devono essere saldati sulle gambe raddrizzate dei connettori.
Per quanto riguarda i magneti, questi possono essere elementi rotondi di 4 mm di spessore. È auspicabile che uno dei magneti abbia un diametro maggiore del secondo. Ad esempio, 25 e 30 mm.
Esistono anche versioni più complesse di Levitron, realizzate secondo lo schema di far girare una trottola situata all'interno di un piccolo globo. Questi Levitron possono anche essere costruiti utilizzando sensori Hall, componenti efficaci che hanno fatto un'intera rivoluzione nell'industria automobilistica e in altri settori dell'attività umana.
L'idea del dispositivo è molto semplice, un elettromagnete solleva un magnete nell'aria e, per creare l'effetto di levitazione in un campo magnetico, è collegato a una sorgente ad alta frequenza, che solleva o abbassa l'oggetto.
Passaggio 1: diagramma del dispositivo
Il circuito è sorprendentemente semplice e credo che non sarà difficile per te assemblare un Levitron con le tue mani. Ecco l'elenco dei componenti:
- LED (qualsiasi colore è opzionale)
- transistor Irfz44n (o qualsiasi mosfet adatto)
- diodo HER207 (1n4007 dovrebbe funzionare altrettanto bene)
- resistenze da 1k e 330Om (quest'ultima opzionale)
- Sensore Hall A3144 (o simile)
- filo di avvolgimento in rame con un diametro di 0,3 - 0,4 mm e una lunghezza di 20 m
- magneti al neodimio (io ho usato 5*1mm)
Passaggio 2: assemblaggio
Iniziamo a montare. Per prima cosa dobbiamo realizzare un telaio per l'elettromagnete delle seguenti dimensioni: diametro 6 mm, altezza della matassa circa 23 mm e diametro delle orecchie circa 25 mm. Come puoi vedere, può essere realizzato con un normale foglio, cartone e supercolla. Ora fissiamo l'inizio della matassa al telaio e rilassiamoci: dovremo fare circa 550 giri, qualunque sia l'aumento. Ho fatto 12 strati, il che mi ha richiesto 1,5 ore.
Passaggio 3: saldatura
Saldiamo tutto secondo lo schema, senza alcuna sfumatura. Il sensore Hall è saldato ai fili, perché verrà inserito in una bobina. Una volta saldato tutto, posizionare il sensore nella bobina, fissarlo, appendere la bobina e applicare corrente. Quando avvicini il magnete, sentirai che è attratto o respinto, a seconda del polo, e tenta di librarsi nell'aria, ma non ci riesce.
Passaggio 4: configurazione
Dopo 30 minuti trascorsi cercando di capire la domanda "perché questa cosa non funziona?", mi sono disperato e ho fatto ricorso a misure estreme: ho iniziato a leggere le specifiche del sensore, creato per persone come me. Le specifiche includevano immagini che mostravano quale lato era sensibile.
Dopo aver estratto il sensore e averlo piegato in modo che il lato piatto con le iscrizioni fosse parallelo al suolo, l'ho rimesso al suo posto: il dispositivo fatto in casa ha iniziato a funzionare notevolmente meglio, ma il magnete non ha ancora levitato. È stato possibile capire abbastanza rapidamente quale fosse il problema: un magnete a forma di tavoletta non è il miglior esemplare per la levitazione. È bastato spostare il baricentro nella parte inferiore del magnete (io l'ho fatto utilizzando un pezzo di carta spessa). A proposito, non dimenticare di controllare quale lato del magnete è attratto dalla bobina. Adesso tutto funzionava più o meno normalmente e non restava che mettere in sicurezza e proteggere il sensore.
Quali altre sfumature ci sono in questo progetto? Inizialmente volevo utilizzare un adattatore da 12 V, ma l'elettromagnete si è surriscaldato rapidamente e ho dovuto passare a 5 V, non ho notato alcun peggioramento delle prestazioni e il riscaldamento è stato quasi eliminato. Il diodo e il resistore limitatore sono stati spenti quasi immediatamente. Ho anche rimosso la carta blu dalla bobina: le bobine di filo di rame sembrano molto più belle.
Passaggio 5: finale
In alcuni negozi all'avanguardia si possono vedere stand pubblicitari che mostrano effetti interessanti quando qualcosa dalla vetrina o un oggetto con l'immagine di un marchio levita. A volte viene aggiunta la rotazione. Ma anche una persona senza molta esperienza con i prodotti fatti in casa può eseguire un'installazione del genere. Per fare questo, hai bisogno di un magnete al neodimio, che può essere trovato nelle parti del computer.
Le proprietà di un magnete sono sorprendenti. Una di queste proprietà di essere respinti da poli simili viene utilizzata in oggetti che vengono utilizzati come treni a levitazione magnetica, giocattoli divertenti o base per oggetti di design spettacolari, ecc. Come realizzare un oggetto levitante basato sui magneti?
Levitazione magnetica in video
Levitazione di un magnete al neodimio superiore a cinque punti. Levitazione magnetica, magnétismo, esperimento magnetico, truco magnética, moto perpetuo, gioco fantastico. Fisica divertente.
Discussione
falco
Quando il magnete ruota, avviene la levitazione, e se la velocità del magnete diminuisce, cade dall’orbita… giustifica questo effetto. L'interazione dei campi magnetici tra i magneti è chiara, ma qual è il ruolo della rotazione. Puoi anche tenere un magnete nell'aria utilizzando un campo magnetico alternato generato dalle bobine.
pukla777
Si prega di lavorare sull'argomento: generatore di volano. Penso che avrà utili applicazioni pratiche. Inoltre l'hai ripreso in un video molto tempo fa, ma molto poco e senza informazioni.
RussiaPresidente
Cosa succede se:
Lancia questa trottola in una specie di cubo e crea un vuoto lì, secondo l'idea non ci sarà resistenza all'aria e girerà quasi all'infinito! E se non anche per avvolgere adeguatamente il rame e togliere l'energia?
Evgenij Petrov
Ho letto i commenti, sono sorpreso, quale thread!? Tutto lì è come una cima magnetica, gli hanno dato la pelliccia. l'energia è il campo magnetico costante della parte superiore, quando ruota, ruota anche il campo magnetico, ma la cosa principale è come! Nei magneti, i domini non sono equamente distribuiti; questo non è tecnicamente possibile, quindi il magnete passivo stesso non può rimanere sul cuscino magnetico; andrà sul lato più forte dove la differenza è generalmente trascurabile, così fa la rotazione del campo non permettere che ciò avvenga.
Vyacheslav Subbotin
Un'altra idea, cosa succederebbe se puntassi costantemente il laser su un lato? Il tempo di rotazione del piano cambierà a causa della leggera pressione? Se prendi un laser potente, potresti riuscire a far sì che la cima non si fermi affatto.
Nessuno sconosciuto
Un vecchio giocattolo... Ricordo questa parte superiore e la piastra sotto di essa sui magneti in ferrite, sul neodimio è già noiosa, e il magnete inferiore della base era una piastra solida, e non cinque magneti separati, solo che era magnetizzata in modo intelligente modo...
Aligarh Leopoldo
Igor Beletsky, puoi creare un berretto su cui atterrerà la parte superiore, in modo da non prenderlo. È possibile aggiungervi un campo magnetico rotante per mantenere la rotazione? ad esempio, se ruoti la sua tavola magnetica..
Timur Aminev
Per favore, dicci come il campo magnetico terrestre rallenta la parte superiore? Nel senso di quali momenti di forze dirette contro la rotazione sorgono e perché.
Aleksandr Vasilievich
Se attacchi una bobina sopra il magnete (o sotto sarebbe assolutamente stupendo!) e ruoti la parte superiore con essa, otterrai una sorta di motore sospeso magneticamente. La cosa è assolutamente stupida, ma bellissima. Girerà fino a quando la fonte di alimentazione non verrà rimossa))
Ivan Petrov
Bene, questo lo abbiamo già visto. Fai levitare il magnete senza ruotarlo! (e senza supporti e azoto liquido, ovviamente).
Alto Elfo
Una truffa per studenti poveri, potrebbe essere chiamata levitazione se il magnete non avesse bisogno di essere srotolato. Il magnete stesso, in alto, scorrerà se non gli viene data rotazione.
Andrej Solomennikov
E se attaccassi un fuoco alla piattaforma e le eliche al giroscopio (Yula), in modo che ruoti mentre il fuoco sottostante brucia? Non ricordo il nome del motore, ma la sua essenza è la rotazione, per così dire, di un rotore che utilizza il calore.
Volzhanin
Igor, c'è un'idea... Non hai un campo magnetico uniforme sul tuo tavolo, ma se crei una trottola con diversi magneti e fai girare il tavolo... Forse la trottola non perderà velocità... Cosa secondo te?..
Anton Simovskij
Igor Beletsky, hai capito la fisica del processo? Perché la levitazione è possibile solo in dinamica? Le correnti foucaultiane che sorgono in esso influiscono sulla stabilizzazione della cima?
L'installazione più semplice con un oggetto levitante su un magnete
Per questo avrai bisogno di: una custodia per CD, uno o due dischetti, molti anelli magnetici e super colla. Puoi acquistare qualsiasi magnete in un negozio online cinese.
Quando i tuoi amici verranno a trovarti, rimarranno sorpresi dal design spettacolare che hai creato tu stesso.