Помните популярную игрушку из 90-х «Левитрон»? Это волчок, который висит в воздухе за счет магнитных сил. Попробуем сделать сами такую игрушку из подручных материалов и понаблюдаем за магнитной левитацией.
Нам потребуются следующие материалы:
- Деревянная доска, карандаш, изоляционная лента, пластиковые или латунные шайбы, почтовые бумажные, пластиковые или картонные открытки.
- Тринадцать дисковых неодимовых магнитов размерами 12*3 мм, марки N52; один широкий кольцевой размерами 20 (наружный диаметр) * 10 (внутренний диаметр) мм, марки N42.
Левитирующая лампочка Flyte
Ранее на рынке уже появлялся подобный продукт, но это была обычная подставка с вертикально расположенной лампочкой над ней. Данное изделие получило название Flyte.
Честно сказать, выглядело все это дело хоть и необычно, но не совсем практично.
Единственное преимущество левитирующей лампы Flyte заключалось в многофункциональности ее подставки.
От нее можно было заряжать смартфоны поддерживающие беспроводную зарядку.
Вы как бы получали два устройства в одном.
Теперь же инженеры разработали полноценный настольный светильник, в котором лампочка действительно висит в воздухе вниз головой.
При этом не касаясь корпуса или плафона никакой своей частью.
Что будет, если пропадет напряжение?
У многих возникает вопрос, а что же будет, если отключится электричество? Не упадет ли лампочка в этом случае? Ведь она перестанет левитировать.
Нет, такого не случится. При исчезновении напряжения система защиты сделана таким образом, что лампа просто притянется к верхнему основанию за счет магнитов.
Так что разбить ее не получится. Никаких встроенный батареек или аккумуляторов в ней нет, как некоторые думают. Светится она за счет электромагнитной индукции.
: Калибровка
ReadSetpoint .ino
Загрузите программу ReadSetpoint.ino в Arduino, которую можно скачать выше. Эта программа будет считывать значения датчика Холла и отправлять их на компьютер через последовательный порт. Откройте COM-порт, чтобы увидеть его. Подключите 12 В постоянного тока к гнезду питания постоянного тока, вы также используете осциллограф для считывания значения датчика.
Наблюдайте значения на экране и внесите корректировки, установив два потенциометра. Наилучшее значение — 560, при этом выход датчика составляет около 2,5 В. После установки заданного значения поместите плавающий магнит над базовой частью и встряхните его, чтобы увидеть изменение значения установки (Setpoint) на экране.
: Делаем волчок
Далее делаем волчок. Отрежьте карандаш длиной примерно 40 мм. У него должен быть заострен конец. Намотайте на карандаш изоленту, чтобы увеличить диаметр для установки внутрь кольцевого магнита.
Разместите кольцевой магнит на карандаше так, чтобы северный полюс был обращен вниз (в сторону острого конца карандаша). Для увеличения веса волчка, наденьте на него несколько пластмассовых шайб.
В последствии вам придется экспериментировать с весом и высотой центра тяжести волчка, чтобы он работал так, как надо. Для этого может потребоваться очень много времени.
Другие левитирующие девайсы
Кстати, подобная левитация широко используется и для создания других оригинальных вещей. Например, растение Бонсай.
Это небольшой моховой шарик, из которого прямо в воздухе произрастает полноценное деревце.
Подробнее
Отдельные энтузиасты даже обещали начать массовый выпуск летающих кроватей.
Но это все так и осталось на стадии концепции и нереализованных планов.
Зато с лампочкой все получилось и успешно работает. Недостаток у нее один – это цена.
Какая она на сегодняшний день, можно ознакомиться здесь.
Но все же, если для себя подобный продукт мало кто купит, то вот в качестве оригинального подарка, почему бы нет?
Литература
the following address Русский перевод письма.
Перевел З.К. Силагадзе, редактирование и подбор иллюстраций С.И.Блинников
Примечания:
1. Более подробная информация о магнитной левитации:
The Real Levitation. 2. Сверхпроводящая левитация:
Principles of superconducting levitation. Superconducting Levitation. 3. Статью M.V. Berry , A.K. Geim, Eur. J. Phys. 18, 307 (1997) можно найти здесь: Of Flying Frogs and Levitrons.
4. Другая статья M.V. Berry:
The Levitron: an adiabatic trap for spins. 5. Еще одна статья M. D. Simon et al.:
Spin stabilized magnetic levitation. 6. Популярно о магнитах и магнетизме:
Cool Experiments with Magnets. 7. Как поставить эксперименты по левитации дома:
A magnet in mid-air. Diamagnetic Levitation Using Silver. 8. Интересная история создания игрушки Левитрона:
A Toy Story.
An amazing invention, and a patent failure. 9. Поезд на магнитной подушке:
По рельсам с ускорением. 10. Магнитные подвесы в России: Веб-страница Государственного Университета Аэрокосмического Приборостроения.
На главную страницу
Левитирующий горшок
Левитирующий цветочный горшок может не только зависать в пространстве, но и вращаться вокруг своей оси, стоит лишь слегко подтолкнуть его. Тут пользу от аксессуара получает и само растение. Обогащаясь лучами дневного света со всех сторон, ваш цветок будет выглядеть намного лучше, чем его собратья, получающие свет с одной стороны.
О положительном воздействии магнитов на организм человека давно известно, как в медицине, так и в нетрадиционных методах лечения. Это отличный предмет для снятия стресса и борьбы с головной болью. Расположите парящий горшок с цветами на своем рабочем столе, и вы навсегда забудете о мигренях и плохом настроении.
Наблюдая за растением, которое парит в воздухе, можно успокоиться и расслабиться. Движения горшочка завораживают и помогают улучшить мозговую деятельность. Парящий цветок можно отнести к разряду антистрессовых гаджетов. Левитирующий горшок для растений имеет диаметр 8.5 см и глубину 3,5 см. Такой горшочек идеально подойдет для комнатной фиалки или небольшого деревца-бонсай.
Также в комплекте имеется подставка под горшок. Аксессуар выполнен из качественного пластика и оформлен в цветовой гамме под натуральное дерево. В подставке имеется гнездо для кабеля и 4 led лампы. Адаптер питания, работающий от сети, вы также получаете в комплекте, покупая горшок для левитирующего растения.
Левитирующие горшки для цветов просты и понятны в обслуживании. Идеальным решением будет использовать горшок для цветов, парящий в воздухе в виде кашпо, тогда полив растения не будет мешать механизму работы устройства. Если вы хотите, чтобы парящий цветок в горшке еще и вращался, то подключите его к сети.
Парящие растения в горшках — хорошее решение для офиса. Если через ваш кабинет каждый день проходит большой поток людей, то парящее растение сможет не только стать украшением рабочей зоны, но и смягчить плохую энергетику недоброжелателей. Удивительный парящий в воздухе цветочный горшок станет отличным подарком для человека, ценящего новые технологические разработки. Такой презент порадует и удивит любого цветовода.
Основные типы магнитной левитации
На парящий предмет воздействует давление, которое можно получить, используя несколько конструкций. Принято выделять электромагнитные конструкции (ЕМS) и электродинамические устройства (EDS).
Системы ЕМS нестабильны в равновесном положении. Для приемлемой работы требуется оснащение автоматизированной системой управления, которая обеспечивает бесперебойный контроль.
Притяжение возможно между ферромагнетическими проводниками и электрическим магнитом. Работа подобных систем основана на принципах действия вихревого тока в проводящем компоненте. Это возможно при наличии переменного магнитного поля.
Система EDS может быть представлена двумя типами взаимодействий:
- Стационарная катушка находится во взаимосвязи с магнитом, который является сверхпроводником.
- Изменение в магнитном поле вызывает воздействие силы, генерирующей переменный ток.
Сила отталкивания, используемая в электродинамической системе, делает ее инертно стабильной. Что обуславливает использование постоянных магнитов в установках гибридного типа, а не в самостоятельных. Потому что постоянные магниты не обеспечивают стабильности положения в различных степенях свободы.
То есть, не поддерживая другими силами, которые воздействуют на статичность, невозможно обеспечить правильное функционирование системы.
Иногда планируется для обеспечения процесса левитации отойти от применения магнитных материалов и собрать систему из элементов отличной структуры. Тогда все равно возникает необходимость применять магнитные посредники (вставки).
