Zoals je weet, heeft de aarde vanwege de heersende wereldorde een bepaald zwaartekrachtveld en het is altijd de droom van een persoon geweest om het op welke manier dan ook te overwinnen. Magnetische levitatie is eerder een fantastische term dan de alledaagse realiteit.
Aanvankelijk werd het begrepen als een hypothetisch vermogen om de zwaartekracht op een onbekende manier te overwinnen en mensen of objecten zonder hulpapparatuur door de lucht te verplaatsen. Maar nu is het concept van "magnetische levitatie" al behoorlijk wetenschappelijk.
Meerdere innovatieve ideeën worden tegelijkertijd ontwikkeld, die op dit fenomeen zijn gebaseerd. En ze beloven allemaal in de toekomst geweldige mogelijkheden voor veelzijdig gebruik. Het is waar dat magnetische levitatie niet door magie zal worden uitgevoerd, maar met gebruikmaking van de zeer specifieke prestaties van de natuurkunde, namelijk de sectie die magnetische velden bestudeert en alles wat daarmee samenhangt.
Nogal wat theorie
Onder mensen ver van de wetenschap is men van mening dat magnetische levitatie een geleide vlucht van een magneet is. In feite betekent deze term het overwinnen van het onderwerp van de zwaartekracht met behulp van een magnetisch veld. Een van de kenmerken is magnetische druk en wordt gebruikt om tegen de zwaartekracht te 'vechten'.
Simpel gezegd, wanneer de zwaartekracht een object naar beneden trekt, wordt de magnetische druk zo gericht dat deze het in de tegenovergestelde richting duwt - omhoog. Er is dus een levitatie van een magneet. De moeilijkheid bij het implementeren van de theorie is dat het statische veld onstabiel is en niet focust op een bepaald punt, dus het kan aantrekkingskracht niet volledig weerstaan. Daarom zijn er hulpelementen nodig die het magnetische veld dynamische stabiliteit geven, zodat de levitatie van de magneet een regelmatig verschijnsel is. Als stabilisator daarvoor worden verschillende technieken gebruikt. Meestal - een elektrische stroom door supergeleiders, maar er zijn andere ontwikkelingen op dit gebied.
Technische levitatie
Eigenlijk verwijst de magnetische variëteit naar de bredere term voor het overwinnen van de aantrekkingskracht. Technische levitatie dus: een overzicht van methoden (zeer kort).
We lijken een beetje te zijn opgelost met magnetische technologie, maar er is nog steeds een elektrische methode. In tegenstelling tot de eerste, kan de tweede worden gebruikt om producten te manipuleren van verschillende materialen (in het eerste geval alleen gemagnetiseerd), zelfs diëlektrica. Elektrostatische en elektrodynamische levitatie zijn ook gescheiden.
De mogelijkheid van deeltjes om onder invloed van licht beweging uit te voeren werd voorspeld door Kepler. En het bestaan van lichte druk wordt bewezen door Lebedev. De beweging van een deeltje in de richting van de lichtbron (optische levitatie) wordt positieve fotoforese genoemd en in de tegenovergestelde richting negatief.
Aerodynamische levitatie, die verschilt van optische, is vrij algemeen toepasbaar in de technologieën van vandaag. Trouwens, het 'kussen' is een van de varianten. Het eenvoudigste luchtkussen is heel gemakkelijk te verkrijgen - er worden veel gaten in het dragersubstraat geboord en er wordt perslucht doorheen geblazen. In dit geval brengt de luchtliftkracht de massa van het object in evenwicht en zweeft het in de lucht.
De laatste methode die de wetenschap momenteel kent, is levitatie met akoestische golven.
Wat zijn enkele voorbeelden van magnetische levitatie?
Sciencefiction droomde van draagbare apparaten ter grootte van een rugzak die een persoon met aanzienlijke snelheid in de gewenste richting konden 'zweven'. Tot dusver heeft de wetenschap een ander pad gevolgd, praktischer en haalbaarder - er is een trein gemaakt die beweegt met magnetische levitatie.
Super Train History
Voor het eerst werd het idee van een compositie met een lineaire motor ingediend (en zelfs gepatenteerd) door de Duitse uitvinder Alfred Zane. En dat was in 1902. Hierna verscheen de ontwikkeling van de elektromagnetische ophanging en de daarmee uitgeruste trein met benijdenswaardige regelmaat: in 1906 stelde Franklin Scott Smith een ander prototype voor, tussen 1937 en 1941. Herman Kemper ontving een aantal patenten op hetzelfde onderwerp en even later creëerde de Brit Eric Laiswaite een prototype van een werkende motor op ware grootte. In de jaren 60 nam hij ook deel aan de ontwikkeling van Tracked Hovercraft, die de snelste trein zou zijn, maar dit niet deed, omdat het project in 1973 werd gesloten vanwege onvoldoende financiering.
Slechts zes jaar later, en opnieuw in Duitsland, werd een magnetische kussentrein gebouwd, die een passagiersvergunning kreeg. De testbaan, aangelegd in Hamburg, was minder dan een kilometer lang, maar het idee inspireerde de samenleving zo erg dat de trein ook functioneerde nadat de tentoonstelling was gesloten, omdat het erin geslaagd was om in drie maanden tijd 50.000 mensen te vervoeren. De snelheid was, naar moderne maatstaven, niet zo groot - slechts 75 km / u.
Geen tentoonstelling, maar een commerciële Dreuzel (zoals de trein met een magneet werd genoemd), die sinds 1984 tussen de luchthaven van Birmingham en het treinstation reed en elf jaar standhield. Het pad was nog korter, slechts 600 m, en de trein reikte 1, 5 cm boven de trein.
Japanse versie
In de toekomst is de opwinding over magnetische kussentreinen in Europa afgenomen. Maar tegen het einde van de jaren 90 was zo'n hightech land als Japan er actief in geïnteresseerd. Op zijn grondgebied zijn al verschillende vrij lange routes aangelegd waarlangs de Maglev vliegen, onder gebruikmaking van een fenomeen als magnetische levitatie. Hetzelfde land is ook eigenaar van hogesnelheidsrecords van deze treinen. De laatste liet een snelheidslimiet zien van meer dan 550 km / u.
Gebruik verder prospects
Aan de ene kant zijn Dreuzelmensen aantrekkelijk vanwege hun snel bewegende capaciteiten: volgens de berekeningen van theoretici kunnen ze in de nabije toekomst tot 1.000 kilometer per uur worden verspreid. Ze worden immers aangedreven door magnetische levitatie en alleen de luchtweerstand vertraagt. Daarom vermindert het geven van de maximale aerodynamische omtrek aan de compositie het effect aanzienlijk. Doordat ze de rails niet raken, is de slijtage van dergelijke treinen bovendien extreem langzaam, wat economisch zeer winstgevend is.
Een ander pluspunt is de vermindering van het geluidseffect: Dreuzels bewegen bijna geruisloos in vergelijking met conventionele treinen. Een bonus is ook het gebruik van elektriciteit erin, wat de schadelijke effecten op de natuur en de atmosfeer vermindert. Bovendien is de magnetische kussentrein in staat steilere hellingen te overwinnen, waardoor er geen spoorwegen hoeven te worden aangelegd die heuvels en afdalingen omzeilen.
Energietoepassingen
Niet minder interessante praktische richting kan worden beschouwd als het wijdverbreide gebruik van magnetische lagers in belangrijke componenten van mechanismen. Hun installatie lost het ernstige probleem van slijtage van het bronmateriaal op.
Zoals u weet, slijten klassieke lagers vrij snel - ze ondergaan constant hoge mechanische belastingen. In sommige gebieden betekent de noodzaak om deze onderdelen te vervangen niet alleen extra kosten, maar ook een hoog risico voor mensen die het mechanisme bedienen. Magnetische lagers blijven vele malen langer in bedrijf, dus het gebruik ervan is zeer raadzaam voor extreme omstandigheden. Met name in kernenergie, windtechnologie of industrieën, vergezeld van extreem lage / hoge temperaturen.
