Kaip žinote, dėl vyraujančios pasaulio tvarkos Žemė turi tam tikrą gravitacinį lauką, o žmogaus svajonė visada buvo jį įveikti bet kokiomis priemonėmis. Magnetinė levitacija yra fantastinis terminas, o ne kasdieninė tikrovė.
Iš pradžių tai buvo suprantama kaip hipotetinis sugebėjimas nežinomu būdu įveikti gravitaciją ir perkelti žmones ar daiktus oru be pagalbinės įrangos. Tačiau dabar „magnetinės levitacijos“ sąvoka jau yra gana mokslinė.
Tuo pačiu metu kuriamos kelios novatoriškos idėjos, pagrįstos šiuo reiškiniu. Ir visi jie ateityje žada puikias galimybes universaliai naudoti. Tiesa, magnetinė levitacija nebus atliekama magijos, bet naudojant labai specifinius fizikos pasiekimus, būtent skyrių, tiriantį magnetinius laukus ir visa, kas su jais susijusi.
Gana šiek tiek teorijos
Tarp žmonių, toli nuo mokslo, yra nuomonė, kad magnetinė levitacija yra nukreiptas magneto skrydis. Iš tikrųjų šis terminas reiškia gravitacijos objekto įveikimą magnetiniu lauku. Viena iš jo savybių yra magnetinis slėgis, jis naudojamas „kovai“ su gravitacija.
Paprasčiau tariant, kai gravitacija traukia daiktą žemyn, magnetinis slėgis nukreipiamas taip, kad jis pastumtų jį priešinga kryptimi - aukštyn. Taigi yra magneto levitacija. Sunkiausia įgyvendinant teoriją yra tai, kad statinis laukas yra nestabilus ir nefokusuojamas į nurodytą tašką, todėl jis gali nevisiškai atsispirti traukai. Todėl reikalingi pagalbiniai elementai, kurie užtikrins magnetinio lauko dinaminį stabilumą, kad magneto levitacija būtų įprastas reiškinys. Kaip jos stabilizatoriai naudojami įvairūs metodai. Dažniausiai - elektros srovė per superlaidininkus, tačiau šioje srityje yra ir kitų pokyčių.
Techninė levitacija
Tiesą sakant, magnetinė įvairovė reiškia platesnį gravitacinio patrauklumo įveikimo terminą. Taigi, techninė levitacija: metodų apžvalga (labai trumpa).
Atrodo, kad šiek tiek susitvarkėme su magnetinėmis technologijomis, tačiau vis dar yra elektrinis metodas. Skirtingai nuo pirmojo, antrasis gali būti naudojamas manipuliuoti gaminiais iš įvairių medžiagų (pirmuoju atveju tik įmagnetintus), netgi dielektrikais. Taip pat atskirti elektrostatinė ir elektrodinaminė levitacija.
Kepleris numatė, kad dalelės, veikiamos šviesos, gali judėti. O nedidelio slėgio egzistavimą įrodo Lebedeva. Dalelės judėjimas šviesos šaltinio kryptimi (optinė levitacija) vadinamas teigiama fotoforeze, o priešinga kryptimi - neigiama.
Aerodinaminė levitacija, kuri skiriasi nuo optinės, gana plačiai taikoma šių dienų technologijose. Beje, „pagalvė“ yra viena iš jos veislių. Paprasčiausią oro pagalvę labai lengva gauti - nešiklio substrate yra gręžta daug skylių ir per jas pučiamas suslėgtas oras. Tokiu atveju oro pakėlimo jėga subalansuoja objekto masę, o ji sklinda ore.
Paskutinis šiuo metu mokslui žinomas metodas yra levitacija, naudojant akustines bangas.
Kokie yra keletas magnetinės levitacijos pavyzdžių?
Mokslinė fantastika svajojo apie nešiojamus prietaisus, kurių dydis būtų kuprinė, galinti dideliu greičiu paleisti žmogų jam reikalinga linkme. Iki šiol mokslas ėjo kitu keliu, praktiškesniu ir labiau įmanomu - buvo sukurtas traukinys, kuris juda naudojant magnetinę levitaciją.
Super traukinio istorija
Pirmą kartą kompozicijos, kurioje būtų naudojamas linijinis variklis, idėją pateikė (ir net užpatentavo) vokiečių išradėjas Alfredas Zane. Ir tai buvo 1902 m. Po to elektromagnetinė pakaba ir joje įrengtas traukinys pasirodė pavydėtinu dėsningumu: 1906 m. Franklinas Scottas Smithas pasiūlė kitą prototipą, 1937–1941 m. Hermanas Kemperis gavo daugybę patentų ta pačia tema, o šiek tiek vėliau britas Ericas Laiswaite sukūrė darbinio dydžio variklio prototipą. 60-aisiais jis taip pat dalyvavo kuriant „Tracked Hovercraft“, kuris turėjo būti greičiausias traukinys, tačiau to nepadarė, nes projektas buvo uždarytas 1973 m. Dėl nepakankamo finansavimo.
Tik po šešerių metų ir vėl Vokietijoje buvo pastatytas magnetinės pagalvėlės traukinys, kuriam buvo suteikta keleivio licencija. Hamburge nutiestas bandymo kelias buvo mažiau nei kilometro ilgio, tačiau idėja taip įkvėpė visuomenę, kad traukinys taip pat veikė uždarius parodą, per tris mėnesius sugebėjęs pervežti 50 tūkstančių žmonių. Jos greitis, pagal šiuolaikinius standartus, nebuvo toks didelis - tik 75 km / h.
Nuo 1984 m. Jis važiavo tarp Birmingemo oro uosto ir geležinkelio stoties, o ne paroda, o komercinis mugė (kaip buvo vadinamas magnetu), kuris vyko 11 metų. Kelias buvo dar trumpesnis, tik 600 m, o traukinys pakilo 1, 5 cm aukščiau.
Japoniška versija
Ateityje jaudulys dėl magnetinių pagalvėlių traukinių Europoje sumažėjo. Tačiau iki 90-ųjų pabaigos tokia aukštųjų technologijų šalis kaip Japonija jais aktyviai domėjosi. Jos teritorijoje jau nutiesti keli gana ilgi maršrutai, kuriais Maglev skraido, naudodamas tokį reiškinį kaip magnetinė levitacija. Ta pati šalis taip pat turi šių traukinių nustatytus greitųjų rekordus. Paskutinis iš jų parodė daugiau kaip 550 km / h greitį.
Tolesnės naudojimo perspektyvos
Viena vertus, „Muggle“ žmonės yra patrauklūs dėl savo greito judėjimo galimybių: teoretikų skaičiavimais, artimiausiu metu jie gali būti išsklaidyti iki 1000 kilometrų per valandą greičiu. Galų gale juos varo magnetinė levitacija ir tik oro pasipriešinimas lėtėja. Todėl kompozicijai suteikiant maksimalų aerodinaminį kontūrą labai sumažėja jos poveikis. Be to, dėl to, kad jie neliečia bėgių, tokių traukinių susidėvėjimas yra ypač lėtas, o tai ekonomiškai labai pelninga.
Kitas pliusas yra sumažėjęs garso efektas: „Mugliai“ juda beveik tyliai, palyginti su įprastais traukiniais. Privalumas yra ir elektros energijos naudojimas jose, kuris sumažina žalingą poveikį gamtai ir atmosferai. Be to, magnetinė pagalvėlė gali įveikti statesnius šlaitus ir tai pašalina poreikį nutiesti geležinkelio bėgius, apeinant kalvas ir nusileidimus.
Energijos programos
Ne mažiau įdomia praktine kryptimi galima laikyti platų magnetinių guolių naudojimą pagrindiniuose mechanizmų komponentuose. Jų įrengimas išsprendžia rimtą žaliavos susidėvėjimo problemą.
Kaip žinote, klasikiniai guoliai gana greitai nusidėvi - jie nuolat patiria dideles mechanines apkrovas. Kai kuriose srityse poreikis pakeisti šias dalis reiškia ne tik papildomas išlaidas, bet ir didelę riziką žmonėms, aptarnaujantiems mechanizmą. Magnetiniai guoliai išlieka eksploatuojami daug kartų ilgiau, todėl juos labai patartina naudoti esant bet kokioms ekstremalioms sąlygoms. Visų pirma branduolinėje energetikoje, vėjo technologijose ar pramonėje kartu su ypač žema / aukšta temperatūra.
