çevre

Manyetik kaldırma: açıklama, özellikler ve örnekler

İçindekiler:

Manyetik kaldırma: açıklama, özellikler ve örnekler
Manyetik kaldırma: açıklama, özellikler ve örnekler
Anonim

Bildiğiniz gibi, egemen dünya düzeni nedeniyle, Dünya'nın belirli bir yerçekimi alanı vardır ve bir kişinin hayali her zaman bunun üstesinden gelmek olmuştur. Manyetik kaldırma, günlük gerçeklikten çok fantastik bir terimdir.

Başlangıçta, yerçekimini bilinmeyen bir şekilde aşmak ve yardımcı ekipman olmadan insanları veya nesneleri havada hareket ettirmek varsayımsal bir yetenek olarak anlaşıldı. Ancak, şimdi "manyetik kaldırma" kavramı zaten oldukça bilimseldir.

Bu fenomene dayanan birkaç yenilikçi fikir bir anda geliştirilmektedir. Ve gelecekte hepsi çok yönlü kullanım için büyük fırsatlar vaat ediyor. Doğru, manyetik kaldırma sihir tarafından gerçekleştirilmez, ancak fiziğin çok özel başarılarını, yani manyetik alanları ve bunlarla bağlantılı her şeyi inceleyen bölümü kullanarak gerçekleştirilecektir.

Image

Biraz teori

Bilimden uzak insanlar arasında, manyetik levitasyonun bir mıknatısın yönlendirilmiş uçuşu olduğu görüşü vardır. Aslında bu terim, manyetik alan kullanarak yerçekimi konusunun üstesinden gelmek anlamına gelir. Özelliklerinden biri manyetik basınçtır ve yerçekimi ile “savaşmak” için kullanılır.

Basitçe söylemek gerekirse, yerçekimi bir nesneyi aşağıya çektiğinde manyetik basınç, onu ters yöne itecek şekilde yönlendirilir. Yani bir mıknatısın havalanması var. Teorinin uygulanmasındaki zorluk, statik alanın kararsız olması ve belirli bir noktaya odaklanmamasıdır, bu nedenle çekiciliğe tam olarak direnemeyebilir. Bu nedenle, mıknatısın havalandırmasının düzenli bir fenomen olması için manyetik alana dinamik stabilite kazandıracak yardımcı elemanlar gereklidir. Bunun için stabilizatörler olarak çeşitli teknikler kullanılır. Çoğu zaman - süper iletkenler yoluyla bir elektrik akımı, ancak bu alanda başka gelişmeler var.

Image

Teknik kaldırma

Aslında manyetik çeşitlilik, çekimsel çekiciliğin üstesinden gelmenin daha geniş bir terimini ifade eder. Yani, teknik havaya yükselme: yöntemlerin gözden geçirilmesi (çok kısa).

Manyetik teknolojiyle biraz halledilmiş gibi görünüyoruz, ancak hala bir elektrik yöntemi var. Birincisinin aksine, ikincisi çeşitli malzemelerden (ilk durumda, sadece mıknatıslanmış), hatta dielektriklerden ürünleri manipüle etmek için kullanılabilir. Elektrostatik ve elektrodinamik kaldırma da ayrılır.

Işığın etkisi altındaki parçacıkların hareket gerçekleştirme olasılığı Kepler tarafından öngörülmüştür. Ve hafif baskının varlığı Lebedev tarafından kanıtlanmıştır. Bir parçacığın ışık kaynağı yönünde (optik havaya yükselme) hareketine pozitif fotoforez ve ters yönde negatif denir.

Image

Optikten farklı olan aerodinamik kaldırma, günümüz teknolojilerinde oldukça yaygın bir şekilde uygulanabilir. Bu arada, "yastık" çeşitlerinden biridir. En basit hava yastığının elde edilmesi çok kolaydır - taşıyıcı alt tabakaya birçok delik delinir ve bunlardan basınçlı hava üflenir. Bu durumda, hava kaldırma kuvveti nesnenin kütlesini dengeler ve havada yükselir.

Şu anda bilimin bildiği son yöntem akustik dalgalar kullanarak havaya yükselme yöntemidir.

Image

Manyetik levitasyonun bazı örnekleri nelerdir?

Bilim kurgu, taşınabilir cihazları, bir kişiyi ihtiyaç duyduğu yönde önemli bir hızla “havaya kaldırabilecek” bir sırt çantası boyutunda hayal etti. Şimdiye kadar, bilim farklı bir yol izledi, daha pratik ve uygulanabilir - manyetik kaldırma kullanarak hareket eden bir tren oluşturuldu.

Süper Tren Tarihi

İlk kez, lineer motor kullanan bir kompozisyon fikri Alman mucit Alfred Zane tarafından sunuldu (ve hatta patentlendi). Ve 1902 yılındaydı. Bundan sonra, elektromanyetik süspansiyonun ve onunla donatılmış trenin gelişimi kıskanılacak bir düzen ile ortaya çıktı: 1906'da Franklin Scott Smith, 1937 ve 1941 arasında başka bir prototip önerdi. Herman Kemper aynı konuda bir dizi patent aldı ve biraz sonra Briton Eric Laiswaite, çalışan bir yaşam boyu motor prototipi oluşturdu. 60'lı yıllarda, aynı zamanda en hızlı tren olması gereken, ancak projenin yetersiz finansman nedeniyle 1973'te kapatıldığı için İzlenen Hovercraft'ın geliştirilmesine de katıldı.

Sadece altı yıl sonra ve yine Almanya'da, yolcu lisansı alan manyetik bir yastık tren inşa edildi. Hamburg'da atılan test pisti bir kilometreden daha kısa bir süreydi, ancak fikir topluma o kadar ilham verdi ki, sergi kapandıktan sonra tren de üç ayda 50 bin kişiyi taşımayı başardı. Modern standartlara göre hızı çok iyi değildi - sadece 75 km / s.

Bir sergi değil, ticari bir Muggle (bir mıknatıs kullanarak tren çağrıldığında), 1984'ten beri Birmingham Havaalanı ve tren istasyonu arasında koştu ve 11 yıl boyunca devam etti. Yol daha da kısaydı, sadece 600 m ve tren trenin 1.5 cm üzerine çıktı.

Image

Japonca sürüm

Gelecekte, Avrupa'daki manyetik yastık trenleriyle ilgili heyecan azaldı. Ancak 90'ların sonunda, Japonya gibi yüksek teknoloji ürünü bir ülke aktif olarak bunlarla ilgileniyordu. Kendi topraklarında, Maglev'in manyetik levitasyon gibi bir fenomeni kullanarak uçtuğu birkaç uzun yol zaten döşendi. Aynı ülke, bu trenler tarafından belirlenen yüksek hızlı kayıtlara da sahiptir. Sonuncusu 550 km / s'den daha yüksek bir hız limiti gösterdi.

Daha fazla kullanım beklentisi

Bir yandan, Muggle insanları hızlı hareket etme yetenekleri için caziptir: teorisyenlerin hesaplamalarına göre, yakın gelecekte saatte 1.000 kilometreye kadar dağılabilirler. Sonuçta, manyetik kaldırma ile tahrik edilirler ve sadece hava direnci yavaşlar. Bu nedenle, bileşime maksimum aerodinamik anahat vermek, etkisini büyük ölçüde azaltır. Dahası, raylara dokunmamaları nedeniyle, bu tür trenlerin aşınması ve yıpranması son derece yavaştır, bu da ekonomik olarak çok kârlıdır.

Başka bir artı ses efektindeki azalmadır: Muggle'lar geleneksel trenlere kıyasla neredeyse sessizce hareket eder. Bir bonus da içlerinde elektrik kullanımıdır, bu da doğa ve atmosfer üzerindeki zararlı etkileri azaltır. Ek olarak, manyetik yastık dizisi daha dik yamaçların üstesinden gelebilir ve bu, tepeleri ve inişleri atlayarak demiryolu raylarının döşenmesi ihtiyacını ortadan kaldırır.

Enerji Uygulamaları

Daha az ilginç pratik yön, mekanizmaların ana bileşenlerinde manyetik rulmanların yaygın kullanımı olarak düşünülemez. Kurulumları, kaynak malzemenin ciddi aşınma problemini çözer.

Bildiğiniz gibi, klasik rulmanlar oldukça çabuk aşınır - sürekli yüksek mekanik yükler yaşarlar. Bazı bölgelerde, bu parçaların değiştirilmesi ihtiyacı sadece ek maliyetler değil, aynı zamanda mekanizmaya hizmet eden insanlar için yüksek bir risk anlamına gelir. Manyetik rulmanlar birçok kez daha uzun süre çalışmaya devam eder, bu nedenle kullanımları her türlü aşırı koşul için tavsiye edilir. Özellikle nükleer enerji, rüzgar teknolojisi veya endüstrilerinde aşırı düşük / yüksek sıcaklıklar bulunur.

Image