עקרון הפעולה של לויטרון. לויטרון אנלוגי ב-PWM. על ידי הזזת חיישן הול אנו משיגים ריחוף יציב במרחק המרבי מהסליל. אנחנו מתקנים את זה

קראתי כל מיני דברים באינטרנט והחלטתי לבנות את הלויטרון שלי, בלי שום שטויות דיגיטליות. לא מוקדם יותר מאשר נעשה. אני מפרסם את כאבי היצירתיות כדי שכולם יראו.

1. תיאור קצר

לויטרון הוא מכשיר השומר על איזון עצמי עם כוחות הכבידה באמצעות שדה מגנטי. זה זמן רב ידוע שאי אפשר להרחיק עצם באמצעות שדות מגנטיים סטטיים. בפיזיקה של בית הספר זה נקרא מצב של שיווי משקל לא יציב, עד כמה שאני זוכר. עם זאת, עם קצת רצון, ידע, מאמץ, כסף וזמן, אפשר להרחיק אובייקט בצורה דינמית על ידי שימוש באלקטרוניקה כמשוב.

זה מה שקרה:

2.תרשים פונקציונלי

חיישנים אלקטרומגנטיים הממוקמים בקצות הסליל מייצרים מתח פרופורציונלי לרמת האינדוקציה המגנטית. בהיעדר שדה מגנטי חיצוני, המתחים הללו יהיו זהים ללא קשר לגודל זרם הסליל.

אם יש מגנט קבוע ליד החיישן התחתון, יחידת הבקרה תפיק אות פרופורציונלי לשדה המגנט, תגביר אותו לרמה הרצויה ותעביר אותו ל-PWM כדי לשלוט בזרם דרך הסליל. כך מתרחש משוב והסליל יפיק שדה מגנטי שישמור על המגנט באיזון עם כוחות הכבידה.

משהו השתבש, אני אנסה את זה אחרת:
- אין מגנט - האינדוקציה בקצוות הסליל זהה - האות מהחיישנים זהה - יחידת הבקרה מפיקה אות מינימלי - הסליל עובד במלוא הספק;
- הם קירבו מגנט - האינדוקציה שונה מאוד - האותות מהחיישנים שונים מאוד - יחידת הבקרה מפיקה את האות המקסימלי - הסליל נכבה לחלוטין - אף אחד לא מחזיק את המגנט והוא מתחיל ליפול;
- הקריצה נופלת - מתרחקת מהסליל - הפרש האותות מהחיישנים פוחת - יחידת הבקרה מפחיתה את אות המוצא - הזרם דרך הסליל עולה - השראת הסליל עולה - המגנט מתחיל למשוך;
- המגנט נמשך - הוא מתקרב לסליל - הפרש האותות מהחיישנים גדל - יחידת הבקרה מגבירה את אות המוצא - הזרם דרך הסליל יורד - אינדוקציה של הסליל פוחתת - המגנט מתחיל ליפול;
- זה נס - המגנט לא נופל ולא נמשך - או יותר נכון, הוא נופל ונמשך כמה אלפי פעמים בשנייה - כלומר נוצר שיווי משקל דינמי - המגנט פשוט תלוי באוויר.

3. עיצוב

המרכיב העיקרי של העיצוב הוא סליל אלקטרומגנטי (סולנואיד), המחזיק מגנט קבוע עם השדה שלו.

78 מטר של חוטי נחושת מצופה אמייל בקוטר 0.6 מ"מ כרוכים בחוזקה על גבי מסגרת פלסטיק D36x48, כ-600 סיבובים. לפי חישובים, עם התנגדות של 4.8 אוהם ואספקת חשמל של 12V, הזרם יהיה 2.5A, הספק 30W. זה הכרחי כדי לבחור ספק כוח חיצוני. (למעשה, התברר שזה 6.0 אוהם; לא סביר שהם חתכו יותר חוט, אלא חסכו בקוטר.)

בתוך הסליל מוכנסת ליבת פלדה מציר דלת בקוטר 20 מ"מ. חיישנים מחוברים לקצותיו באמצעות דבק חם, אשר חייב להיות מכוון באותו כיוון.

הסליל עם חיישנים מותקן על סוגר עשוי רצועת אלומיניום, אשר, בתורו, מחובר לדיור, שבתוכו יש לוח בקרה.

על המארז ישנו LED, מתג ושקע חשמל.

ספק הכוח החיצוני (GA-1040U) נלקח עם עתודת חשמל ומספק זרם של עד 3.2A ב-12V.

מגנט N35H D15x5 עם פחית קוקה קולה מודבקת משמש כאובייקט מרחף. אני אגיד מיד שצנצנת מלאה זה לא טוב, אז אנחנו עושים חורים בקצוות עם מקדחה דקה, מרוקנים את המשקה היקר (אפשר לשתות אותו אם לא מפחדים משבבים) ומדביקים מגנט על טבעת עליונה.

4.תרשים סכמטי

אותות מחיישנים U1 ו-U2 מוזנים למגבר התפעולי OP1/4, המחובר במעגל דיפרנציאלי. החיישן העליון U1 מחובר לכניסה ההפוכה, U2 התחתון מחובר לכניסה הלא מתהפכת, כלומר, האותות מופחתים, וביציאה OP1/4 נקבל מתח פרופורציונלי רק לרמת האינדוקציה המגנטית נוצר על ידי המגנט הקבוע ליד החיישן התחתון U2.

השילוב של האלמנטים C1, R6 ו-R7 הוא גולת הכותרת של מעגל זה ומאפשר לך להשיג את האפקט של יציבות מלאה; המגנט יתלה מושרש למקום. איך זה עובד? רכיב ה-DC של האות עובר דרך המחלק R6R7 ומוחלש 11 פעמים. הרכיב המשתנה עובר דרך מסנן C1R7 ללא הנחתה. מאיפה בכלל מגיע הרכיב המשתנה? החלק הקבוע תלוי במיקום המגנט ליד החיישן התחתון, החלק המשתנה נוצר עקב תנודות של המגנט סביב נקודת שיווי המשקל, כלומר. משינויים במיקום בזמן, כלומר. ממהירות. אנו מעוניינים שהמגנט יהיה נייח, כלומר. המהירות שלו הייתה שווה ל-0. לפיכך, באות הבקרה יש לנו שני מרכיבים - הקבוע אחראי על המיקום, והמשתנה הוא ליציבות המיקום הזה.
לאחר מכן, האות המוכן מוגבר ב-OP1/3. באמצעות הנגד המשתנה P2, ההגבר הנדרש מוגדר בשלב הכוונון להשגת שיווי משקל, בהתאם לפרמטרים הספציפיים של המגנט והסליל.

על OP1/1 מורכב משווה פשוט שמכבה את ה-PWM ובהתאם לכך את הסליל כשאין מגנט בקרבת מקום. דבר מאוד נוח, אתה לא צריך להסיר את ספק הכוח מהשקע אם אתה מסיר את המגנט. רמת התגובה נקבעת על ידי הנגד המשתנה P1.

לאחר מכן, אות הבקרה מסופק למאפנן רוחב הדופק U3. תנודת מתח המוצא היא 12V, תדירות הדופק של המוצא נקבעת לפי הערכים של C2, R10 ו-P3, ומחזור העבודה תלוי ברמת אות הכניסה בכניסת DTC.
PWM שולט במיתוג של טרנזיסטור הכוח T1, אשר, בתורו, שולט בזרם דרך הסליל.

ייתכן שנורית LED1 אינה מותקנת, אך דיודה SD1 נדרשת כדי לנקז זרם עודף ולהימנע ממתח יתר כאשר הסליל כבוי עקב תופעת האינדוקציה העצמית.

NL1 הוא סליל תוצרת בית שלנו, שיש לו קטע נפרד המוקדש לו.

כתוצאה מכך, במצב שיווי משקל, התמונה תהיה בערך כך: U1_OUT=2.9V, U2_OUT=3.6V, OP1/4_OUT=0.7V, U3_IN=1.8V, T1_OPEN=25%, NL1_CURR=0.5A.

לשם הבהירות, אני מצרף גרפים של מאפיין ההעברה, תגובת תדר ותגובת פאזה, ואוסילוגרמות במוצא ה-PWM והסליל.

5. בחירת רכיבים

המכשיר מורכב ממרכיבים זולים ונגישים. חוט הנחושת היקר ביותר התברר כ-WIK06N; עבור 78 מטרים שילם WIK06N 1,200 רובל; כל השאר ביחד היה הרבה יותר זול. בדרך כלל יש שדה רחב לניסויים; אתה יכול להסתדר בלי ליבה, אתה יכול לקחת חוט דק יותר. העיקר לא לשכוח שהאינדוקציה לאורך ציר הסליל תלויה במספר הסיבובים, בזרם דרכם ובגיאומטריה של הסליל.

חיישני הול אנלוגיים SS496A עם מאפיין ליניארי עד 840G משמשים כחיישני שדה מגנטי U1 ו-U2, זה מתאים בדיוק למקרה שלנו. בעת שימוש באנלוגים עם רגישות שונה, תצטרך להתאים את הרווח ב-OP1/3, וכן לבדוק את רמת האינדוקציה המקסימלית בקצוות הסליל שלך (במקרה שלנו עם ליבה זה מגיע ל-500G) כך שהחיישנים לא הופכים לרוויים בעומס שיא.

OP1 הוא מגבר תפעולי מרובע LM324N. כאשר הסליל כבוי, הוא מייצר 20 mV במקום אפס במוצא 14, אבל זה די מקובל. העיקר לא לשכוח לבחור מתוך חבורה של נגדים של 100K את הקרובים ביותר בשווי האמיתי להתקנה כמו R1, R2, R3, R4.

הערכים C1, R6 ו-R7 נבחרו באמצעות ניסוי וטעייה כאפשרות האופטימלית ביותר לייצוב מגנטים בקליברים שונים (נבדקו מגנטים N35H D27x8, D15x5 ו-D12x3). ניתן להשאיר את היחס R6/R7 כפי שהוא, וניתן להגדיל את הערך של C1 ל-2-5 µF אם מתעוררות בעיות.

אם אתה משתמש במגנטים קטנים מאוד, ייתכן שאין לך מספיק רווח, ובמקרה זה הפחית את הערך של R8 ל-500 אוהם.

D1 ו-D2 הן דיודות מיישר רגילות 1N4001, כל דבר יתאים.

השבב הנפוץ TL494CN משמש כמאפנן רוחב דופק U3. תדר ההפעלה נקבע על ידי האלמנטים C2, R10 ו-P3 (על פי ערכת ה-20 קילו-הרץ). הטווח האופטימלי הוא 20-30 קילו-הרץ, בתדרים נמוכים יותר מופיעה שריקת הסליל. במקום R10 ו-P3, אתה יכול פשוט לשים נגד 5.6K.

T1 הוא טרנזיסטור IRFZ44N אפקט שדה; כל אחד אחר מאותה סדרה יתאים. בעת בחירת טרנזיסטורים אחרים, ייתכן שיהיה עליך להתקין רדיאטור; להיות מונחה על ידי הערכים המינימליים של התנגדות ערוץ וטעינת שער.
SD1 היא דיודת Schottky VS-25CTQ045, כאן תפסתי אותה עם מרווח גדול, דיודה רגילה במהירות גבוהה תתאים, אבל היא כנראה תתחמם מאוד.

LED1 צהוב LED L-63YT, כאן, כמו שאומרים, זה תלוי בטעם ובצבע, אתה יכול להגדיר אותם יותר כך שהכל זוהר עם נורות רב צבעים.

U4 הוא וסת מתח 5V L78L05ACZ להפעלת החיישנים והמגבר התפעולי. בעת שימוש באספקת חשמל חיצונית עם פלט נוסף של 5V, אתה יכול להסתדר בלעדיו, אבל עדיף להשאיר את הקבלים.

6. מסקנה

הכל הסתדר כמתוכנן. המכשיר פועל ביציבות מסביב לשעון וצורך רק 6W. לא הדיודה, לא הסליל ולא הטרנזיסטור מתחממים. אני מצרף עוד כמה תמונות ואת הסרטון האחרון:

7. כתב ויתור

אני לא מהנדס אלקטרוניקה או סופר, פשוט החלטתי לשתף את החוויה שלי. אולי משהו ייראה לך ברור מדי, משהו מסובך מדי, ומשהו ששכחת לציין בכלל. אל תהסס להציע הצעות בונות הן לגבי הטקסט והן לגבי שיפור הדיאגרמה, כך שאנשים יוכלו לחזור עליה בקלות אם ירצו בכך.

עקרון עבודה: במעגל זה נוצר כוח משיכה בין אלקטרומגנט למגנט קבוע. מיקום שיווי המשקל אינו יציב, ולכן נעשה שימוש במערכת ניטור ובקרה אוטומטית. חיישן הבקרה הוא חיישן מיקום מבוקר מגנטית המבוסס על אפקט הול MD1. הוא ממוקם במרכז קצה הסליל ומאובטח. הסליל כרוך בחוט לכה 0.35-04 מ"מ, ויש לו כ-550 סיבובים. LED HL1 מראה לפי הזוהר שלו שהמעגל פועל. דיודה D1 מבטיחה את מהירות הסליל.

התוכנית פועלת כדלקמן. כאשר הוא מופעל, זרם זורם דרך הסליל, אשר יוצר שדה מגנטי ומושך את המגנט. כדי למנוע מהמגנט להתהפך, מייצבים אותו על ידי הצמדת משהו אליו מלמטה. המגנט ממריא ונמשך אל האלקטרומגנט, אך כאשר המגנט נכנס לטווח של חיישן המיקום (MD1), הוא מכבה אותו עם השדה המגנטי שלו. החיישן, בתורו, שולח אות לטרנזיסטור, אשר מכבה את האלקטרומגנט. המגנט נופל. לאחר שעזב את אזור הרגישות של החיישן, האלקטרומגנט נדלק שוב והמגנט נמשך שוב אל האלקטרומגנט. לפיכך, המערכת מתנודדת ברציפות סביב נקודה מסוימת.

תָכְנִית:

להרכבה אנחנו צריכים:

1) נגדים 270Ohm ו-1kOhm (0.125W)

2) טרנזיסטור IRF 740

3) LED

4) דיודה 1N4007

5) חיישן הול AH443

6) לוח פיתוח

7) חוט לכה 0.35-0.4 מ"מ

+ מארז, מלחם וכו'.

תָכְנִית:

אנחנו מרכיבים את הסליל. ניתן ליצור את המסגרת באמצעות יריעת פיברגלס דקה ועט טוש ישן.

חיתוך: (גודל סליל משוער: גובה - 22 מ"מ, קוטר - 27 מ"מ)

הדבק יחד:

אנו מתפתלים כ-550 סיבובים: (חוט לכה 0.35-0.4 מ"מ, בתפזורת, אך אנו מנסים ללפף פחות או יותר באופן שווה)

הלחמת לוח הבקרה: (השתמשתי במיני ג'ק 3.5 מ"מ רגיל כמחבר חשמל)

Pinout:

לנוחות ההרכבה, אתה יכול להשתמש במחברי פינים:

אנו חותכים את כל החורים הדרושים בגוף:

בואו נשים הכל במקומו:

עכשיו אתה צריך לעשות תושבת לסליל:

אנו מבריגים אותו לגוף ומחברים את הסליל:

כך אתה צריך לכופף את חיישן הול, להלחים אליו את החוטים:

בואו נחבר הכל לערימה:

לאחר שנוציא את המגנט, עלינו לקבוע איזה צד לכוון אותו לכיוון האלקטרומגנט. לשם כך, אנו מניחים ומתקן באופן זמני את חיישן הול בחלק התחתון של הסליל. אנו מפעילים את הלויטרון (הלד אמור להידלק) ומביאים את המגנט. אם הוא נמשך לסליל, אז המגנט מכוון נכון, אבל אם השדה המגנטי של הסליל דוחף אותו החוצה, אז יש להפוך את המגנט. משהו קל משקל צריך להיות מחובר לתחתית המגנט. במקרה שלי זה LED.

על ידי הזזת חיישן הול אנו משיגים ריחוף יציב במרחק המרבי מהסליל. בוא נתקן את זה:

לויטרון, כידוע, הוא חלק עליון המסתובב באוויר מעל קופסה שבה פועל מקור של שדה מגנטי. אתה יכול לעשות לויטרון מחישן אולם פופולרי.

מה זה לויטרון

תשומת הלב! נמצאה דרך פשוטה לחלוטין להפחית את צריכת הדלק! לא מאמין לי? מכונאי רכב עם 15 שנות ניסיון גם הוא לא האמין עד שניסה את זה. ועכשיו הוא חוסך 35,000 רובל בשנה על בנזין!

לויטרון הוא צעצוע. אין טעם לקנות אותו אם אתה מכיר את האפשרויות להכנת מכשיר ביתי. לא יהיה שום דבר מסובך בעיצוב של לויטרון כזה אם יש חיישן אולם רגיל, למשל, נרכש עבור מפיץ רכב ונשאר לשימוש עתידי.

אתה צריך לדעת שאפקט הריחוף תמיד נצפה באזור צר למדי. מציאויות כאלה מגבילות במידת מה את חופש הפעולה של בעלי מלאכה, אולם עם סבלנות וזמן, אתה תמיד יכול להקים את לויטרון בצורה יעילה ואפקטיבית. הוא כמעט לא ייפול או יקפוץ.

לויטרון מחישן אולם

לויטרון לחיישן אולם והרעיון של ייצורו הוא פשוט, כמו כל דבר גאוני. הודות לכוח השדה המגנטי, חלק מכל חומר בעל תכונות אלקטרומגנטיות עולה לאוויר.

כדי ליצור את האפקט של "ריחוף", צף באוויר, החיבור נעשה בתדירות גבוהה. במילים אחרות, נראה שהשדה המגנטי מתרומם וזורק את החומר.

העיצוב של המכשיר פשוט מדי, וגם תלמיד בית ספר שלא ישב בשיעורי פיזיקה לשווא יוכל לבנות הכל בעצמו.

1. אתה צריך LED (הצבע שלה נבחר בהתאם להעדפות האישיות).
2. טרנזיסטורים RFZ 44N (אם כי כל מכשיר שטח קרוב לפרמטרים אלה יתאים).
3. דיודה 1N 4007.
4. נגדים 1 קואוהם ו-330 אוהם.
5. למעשה, חיישן האולם עצמו (A3144 או אחר).
6. חוט מתפתל נחושת בגודל 0.3-0.4 מ"מ (כ-20 מטר יספיקו).
7. מגנט ניאודימיום בצורת טאבלט 5x1 מ"מ.
8. מטען 5 וולט המיועד לטלפונים ניידים.

עכשיו בפירוט על אופן ביצוע ההרכבה:

• מסגרת לאלקטרומגנט עשויה בדיוק באותם פרמטרים כמו בתמונה. 6 מ"מ הוא הקוטר, כ-23 מ"מ הוא אורך המתפתל, 25 מ"מ הוא קוטר הלחיים עם שוליים. המסגרת עשויה מקרטון ודף מחברת רגיל, באמצעות דבק על.

• קצה חוט הנחושת מקובע על הסליל ולאחר מכן מתפתל (בערך 550 סיבובים). זה לא משנה באיזה כיוון אתה מתפתל. הקצה השני של החוט קבוע גם הוא, הסליל מונח בצד לעת עתה.
• אנחנו מלחמים הכל לפי התרשים.

• חיישן האולם מולחם על החוטים ואז מונח על הסליל. אתה צריך להכניס אותו לתוך הסליל ולאבטח אותו באמצעים מאולתרים.

תשומת הלב. האזור הרגיש של החיישן (ניתן לקבוע מהתיעוד לחיישן האולם) צריך להיראות מקביל לקרקע. לכן, לפני הכנסת החיישן לסליל, מומלץ לכופף מעט את המקום הזה.

• הסליל תלוי וכוח מסופק לו דרך לוח שהולחם בעבר. הסליל מקובע באמצעות חצובה.

עכשיו אתה יכול לבדוק איך Levitron עובד. ניתן להביא כל חומר מחושמל לסליל מלמטה. זה יימשך אל הסליל או יידחה, בהתאם לקוטביות. אבל אנחנו צריכים שהחומר יתלה באוויר, יצוף. זה יהיה המקרה אם צורת החומר לא קטנה מדי ביחס לסליל.

הערה. אם המגנט בצורת טאבלט קטן, אז הוא לא ירחף ביעילות רבה. זה עלול ליפול. כדי לבטל שגיאות בעבודה, אתה צריך להעביר את מרכז הכובד של החומר לתחתית - פיסת נייר רגילה תעשה כעומס.

לגבי LED, אתה לא צריך להתקין אותו. מצד שני, אם אתה רוצה יותר אפקט, אתה יכול לארגן מופע עם תאורה אחורית.

לויטרון ביתי בגרסה קלאסית ללא חיישן

כפי שאתה יכול לראות, הודות לנוכחות של חיישן אולם, ניתן היה לייצר צעצוע מרשים למדי. עם זאת, זה בכלל לא אומר שלא ניתן לעשות זאת ללא חיישן. להיפך, לויטרון ביתי בגרסה הקלאסית הוא רק מגנט גדול מהרמקול (13-15 ס"מ קוטר) ומגנט טבעת קטן לחלק העליון (2-3 ס"מ קוטר), ללא שימוש בחיישן.

הציר של החלק העליון עשוי בדרך כלל בעט או עיפרון ישן. העיקר שהמוט נבחר כך שיתאים היטב במרכז המגנט הטבעתי. לאחר מכן חותכים את החלק העודף של הידית (בערך 10 ס"מ אורך יחד עם המגנט המצורף לחלק העליון, וזה מה שאתה צריך).

ערכת הייצור הקלאסית של Levitron מרמזת גם על נוכחותם של תריסר מכונות כביסה שונות חתוכות מנייר עבה. בשביל מה הם צריכים? אם במקרה שתואר לעיל, נעשה שימוש גם בנייר, וכזכור - כדי להזיז את מרכז הכובד למטה או, יותר פשוט, להתאמה. זה אותו דבר כאן. יידרשו מדסקיות להתאמה אידיאלית של החלק העליון (במידת הצורך, הן ממוקמות אחרי מגנט הטבעת על המוט).

תשומת הלב. כדי שהחלק העליון תוצרת בית ירחף בצורה מושלמת, בנוסף להתאמתו עם דסקיות, אתה צריך לא לטעות עם הקוטביות. במילים אחרות, התקן את מגנט הטבעת בקואקסיאלית עם המגנט הגדול.

אבל זה לא הכל. הן במקרה הראשון (באמצעות חיישן אולם) והן במקרה השני, יש צורך להשיג אחידות אידיאלית של מקור המשיכה. במילים אחרות, הנח מגנט גדול על משטח שטוח לחלוטין. כדי להשיג זאת, משתמשים בעמדות עץ בעובי משתנה. במידה והמגנט אינו יושב בגובה, מניחים מעמדים בצד אחד או במספר צדדים ובכך מתאימים את האחידות.

פלטפורמת לויטרון

מעגל הפלטפורמה של הלויטרון שונה, ככלל, בנוכחותם של לא אחד, אלא כמה מגנטים מקור. במקרה זה, החומר או החלק העליון המרחף באוויר יטו ליפול על אחד המגנטים, ויזוז מהציר האנכי. כדי להימנע מכך, אתה צריך להיות מסוגל להתאים את אזור המשיכה המרכזי ולעשות זאת בצורה מדויקת לחלוטין.

והנה אותם סלילים באים להצלה, עם חיישן אולם מוכנס פנימה. שיהיו שני סלילים כאלה, והם צריכים להיות ממוקמים בדיוק באמצע הפלטפורמה, בין המגנטים. בתרשים זה ייראה כך (1 ו-2 הם מגנטים).

מהתרשים מתברר שמטרת השליטה בסלילים היא ליצור כוח אופקי, מרכז כובד. כוח זה נקרא רשמית Fss, והוא מופנה לעבר ציר שיווי המשקל כאשר מתרחשת תזוזה, המצוין בתרשים כ-X.

אם תחבר את הסלילים כך שהפולס יוצר אזור עם קוטביות הפוכה, תוכל לפתור את הבעיה עם היסט. כל פיזיקאי יאשר זאת.

כל נגן DVD ישן יכול לשמש כבית עבור עיצוב הפלטפורמה לויטרון. כל ה"פנים" מוסרים ממנו, מתקינים מגנטים וסלילים, ולמטרות יופי סוגרים את החלק העליון במכסה פרקטי העשוי מחומר דק, אולי שקוף (חדיר לשדה המגנטי).

חיישני הול חייבים לבלוט דרך החורים של הפלטפורמה וחייבים להיות מולחמים על הרגליים המיושרות של המחברים.

באשר למגנטים, אלו יכולים להיות אלמנטים עגולים בעובי 4 מ"מ. רצוי שאחד המגנטים יהיה גדול בקוטר מהשני. לדוגמה, 25 ו-30 מ"מ.

ישנן גם גרסאות מורכבות יותר של Levitrons, העשויות לפי תכנית הסביבון הממוקם בתוך כדור קטן. ניתן לבנות את הלויטרון הללו גם באמצעות חיישני הול - רכיבים יעילים שעשו מהפכה שלמה בתעשיית הרכב ובתחומי פעילות אנושית נוספים.

הרעיון של המכשיר פשוט מאוד, אלקטרומגנט מרים מגנט לאוויר, וכדי ליצור אפקט של ריחוף בשדה מגנטי, הוא מחובר למקור בתדר גבוה, שמעלה או מוריד את האובייקט.

שלב 1: דיאגרמת מכשיר

המעגל פשוט להפתיע ואני מאמין שלא יהיה לכם קשה להרכיב לויטרון במו ידיכם. להלן רשימת הרכיבים:

• LED (כל צבע הוא אופציונלי)
• טרנזיסטור Irfz44n (או כל מוסף מתאים)
• דיודה HER207 (1n4007 אמור לעבוד באותה מידה)
• נגדים 1k ו-330Om (האחרון הוא אופציונלי)
• חיישן הול A3144 (או דומה)
• חוט מתפתל נחושת בקוטר של 0.3 - 0.4 מ"מ ואורך של 20 מ'
• מגנטים ניאודימיום (השתמשתי ב-5*1 מ"מ)

שלב 2: הרכבה

בואו נתחיל להרכיב. ראשית עלינו ליצור מסגרת לאלקטרומגנט במידות הבאות בקירוב: קוטר 6 מ"מ, גובה הסרגל כ-23 מ"מ, וקוטר האוזניים כ-25 מ"מ. כפי שאתה יכול לראות, זה יכול להיות עשוי מגיליון רגיל, קרטון וסופר דבק. עכשיו בואו נאבטח את תחילת הפיתול למסגרת ונרגע - נצטרך לעשות כ-550 סיבובים, לא משנה מה הגידול. עשיתי 12 שכבות, שלקח לי 1.5 שעות.

שלב 3: הלחמה

אנו מלחמים הכל לפי התרשים, ללא ניואנסים. חיישן הול מולחם על החוטים, בגלל הוא יונח בסליל. לאחר שהכל מולחם, הניחו את החיישן בסליל, אבטחו אותו, תלו את הסליל והפעילו זרם. כאשר תקרבו את המגנט, תרגישו שהוא נמשך או דוחה, בהתאם לקוטב, ומנסה לרחף באוויר, אך נכשל.

שלב 4: התקנה

לאחר 30 דקות שביליתי בניסיון להבין את השאלה, "למה הדבר הזה לא עובד?", נואשתי ונקטתי באמצעים קיצוניים - התחלתי לקרוא את המפרט של החיישן, שנוצר עבור אנשים כמוני. המפרט כלל תמונות שהראו איזה צד רגיש.

לאחר שלפתי את החיישן וכופפתי אותו כך שהצד השטוח עם הכתובות יהיה מקביל לקרקע, החזרתי אותו למקומו - המכשיר הביתי החל לעבוד בצורה ניכרת יותר, אבל המגנט עדיין לא ריף. אפשר היה להבין די מהר מה הבעיה: מגנט בצורת טאבלט הוא לא הדגימה הטובה ביותר לריחוף. זה היה מספיק כדי להעביר את מרכז הכובד לתחתית המגנט (עשיתי זאת באמצעות פיסת נייר עבה). אגב, אל תשכחו לבדוק איזה צד של המגנט נמשך לסליל. כעת הכל עבד פחות או יותר כרגיל וכל מה שנותר היה לאבטח ולהגן על החיישן.

אילו ניואנסים נוספים יש בפרויקט הזה? בהתחלה רציתי להשתמש במתאם 12V, אבל האלקטרומגנט התחמם מהר, והייתי צריך להעביר אותו ל-5V, לא הבחנתי בהידרדרות בביצועים, והחימום כמעט בוטל. הדיודה והנגד המגביל כובו כמעט מיד. הסרתי גם את הנייר הכחול מהסליל - סלילי חוטי הנחושת נראים הרבה יותר יפים.

שלב 5: סופי

בחלק מהחנויות המתקדמות ניתן לראות עמדות פרסום המציגות אפקטים מעניינים כאשר משהו מהחלון או פריט עם תדמית מותג מרחף. לפעמים מתווספת סיבוב. אבל אפילו אדם ללא ניסיון רב במוצרים תוצרת בית יכול לעשות התקנה כזו. כדי לעשות זאת, אתה צריך מגנט ניאודימיום, אשר ניתן למצוא בחלקי מחשב.

התכונות של מגנט מדהימות. אחת התכונות הללו של דחייה על ידי קטבים דומים משמשת בחפצים המשמשים כרכבות ריחוף מגנטיות, צעצועים מצחיקים או בסיס לחפצי עיצוב מרהיבים וכו'. איך מכינים חפץ מרחף על בסיס מגנטים?

ריחוף מגנטי בוידאו

ריחוף של חלק עליון על מגנטים ניאודימיום של חמש נקודות. ריחוף מגנטי, magnétismo, ניסוי מגנטי, truco magnética, moto perpetuo, משחק מדהים. פיזיקה משעשעת.

דִיוּן

נֵץ
כאשר המגנט מסתובב, מתרחשת ריחוף, ואם מהירות המגנט יורדת, הוא נופל ממסלול... תצדיק את האפקט הזה. האינטראקציה של שדות מגנטיים בין מגנטים ברורה, אבל מה תפקיד הסיבוב. ניתן גם להחזיק מגנט באוויר באמצעות שדה מגנטי לסירוגין מהסלילים.

pukla777
נא לעבוד על הנושא - מחולל גלגלי תנופה. אני חושב שיהיו לו יישומים מעשיים שימושיים. בנוסף, צילמת את זה בסרטון מזמן, אבל מעט מאוד וללא מידע.

נשיא רוסיה
מה אם:
הפעילו את החלק העליון הזה לסוג של קובייה ותצרו שם ואקום, לפי הרעיון לא תהיה התנגדות אוויר והיא תסתובב כמעט בלי סוף! ואם לא גם ללפף כמו שצריך את הנחושת ולהסיר את האנרגיה?

יבגני פטרוב
קראתי את התגובות, אני מופתע, איזה שרשור!? הכל שם כמו טופ מגנטי, נתנו לו פרווה. אנרגיה היא השדה המגנטי הקבוע של החלק העליון, כשהיא מסתובבת, גם השדה המגנטי מסתובב, אבל העיקר איך! במגנטים, התחומים אינם ארוזים באופן שווה, זה לא אפשרי מבחינה טכנית, כך שהמגנט הפסיבי עצמו לא יכול להישאר על הכרית המגנטית; הוא יעבור לצד החזק יותר שבו ההבדל הוא בדרך כלל זניח, כך שסיבוב השדה אינו לאפשר זאת.

ויאצ'סלב סובבוטין
רעיון נוסף, מה אם אתה מאיר את הלייזר כל הזמן בצד אחד? האם זמן הסיבוב של החלק העליון ישתנה עקב לחץ קל? אם אתה לוקח לייזר חזק, אולי תוכל לגרום לחלק העליון לא להפסיק בכלל.

אף אחד לא ידוע
צעצוע ישן... אני זוכר את החלק העליון הזה ואת הצלחת שמתחתיו עם מגנטים פריט, על ניאודימיום זה כבר משעמם, והמגנט התחתון של הבסיס היה לוח מוצק אחד, ולא חמישה מגנטים נפרדים, רק שהוא היה ממוגנט בחוכמה דֶרֶך...

אליגר לאופולד
איגור בלצקי, אתה יכול לעשות כובע שעליו ינחת החלק העליון כדי לא לתפוס אותו. האם ניתן להוסיף לו שדה מגנטי מסתובב כדי לשמור על הסיבוב? למשל, אם תסובב את השולחן המגנטי שלו...

טימור אמינב
אנא ספר לנו כיצד השדה המגנטי של כדור הארץ מאט את החלק העליון? במובן של אילו רגעים של כוחות המכוונים נגד סיבוב מתעוררים ומדוע.

אלכסנדר ואסילביץ'
אם תחבר סליל מעל המגנט (או מתחתיו יהיה מדהים לחלוטין!) ותסובב איתו את החלק העליון, תקבל איזשהו מנוע תלוי מגנטית. העניין מטופש לחלוטין, אבל יפהפה. זה יסתובב עד שמקור הכוח יוסר))

איבן פטרוב
ובכן, כבר ראינו את זה. הפוך את המגנט לרחף מבלי להסתובב! (וללא תומכים וחנקן נוזלי כמובן).

שדון גבוה
תרמית לסטודנטים עניים, אפשר לקרוא לזה ריחוף אם לא היה צורך לבטל את פיתול המגנט. המגנט עצמו, למעלה, יחליק אם לא יינתן לו סיבוב.

אנדריי סולומניקוב
מה אם תצמידו אש לרציף, ומדחפים לג'ירוסקופ (יולה), כדי שיסתובב בזמן שהאש למטה בוערת. אני לא זוכר את שם המנוע, אבל המהות שלו היא סיבוב, כביכול, של רוטור שמשתמש בחום.

וולז'נין
איגור, יש רעיון... אין לך שדה מגנטי אחיד על השולחן שלך, אבל אם אתה עושה פלטה מכמה מגנטים ותסובב את השולחן... אולי החלק העליון לא יאבד מהירות... מה אתה חושב?..

אנטון סימובסקיך
איגור בלצקי, הבנת את הפיזיקה של התהליך? מדוע ריחוף אפשרי רק בדינמיקה? האם הזרמים הפוקודיים המתעוררים בו משפיעים על התייצבות הצמרת?

ההתקנה הפשוטה ביותר עם חפץ מרחף על מגנט

בשביל זה תצטרכו: קופסת CD, דיסק אחד או שניים, הרבה מגנטים טבעתיים ודבק סופר. אתה יכול לרכוש כל מגנט בחנות מקוונת סינית.

כשהחברים שלכם יבואו לבקר אתכם, הם יופתעו מהעיצוב המרהיב שיצרתם בעצמכם.