การลอยแบบแม่เหล็ก: คำอธิบายคุณสมบัติและตัวอย่าง

ดังที่คุณทราบเนื่องจากระเบียบของโลกโลกมีสนามแรงโน้มถ่วงและความฝันของบุคคลก็คือการเอาชนะมันด้วยวิธีใด ๆ การลอยของสนามแม่เหล็กเป็นคำที่มหัศจรรย์มากกว่าความเป็นจริงในชีวิตประจำวัน

เริ่มแรกเข้าใจว่าเป็นความสามารถสมมุติที่จะเอาชนะแรงโน้มถ่วงในวิธีที่ไม่รู้จักและเคลื่อนย้ายผู้คนหรือวัตถุทางอากาศโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ช่วย อย่างไรก็ตามตอนนี้แนวคิดของ "การลอยของแม่เหล็ก" นั้นค่อนข้างวิทยาศาสตร์แล้ว

ความคิดสร้างสรรค์หลายอย่างกำลังได้รับการพัฒนาขึ้นในทันทีซึ่งอยู่บนพื้นฐานของปรากฏการณ์นี้ และพวกเขาทั้งหมดในอนาคตสัญญาโอกาสที่ดีสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย จริงการลอยตัวของสนามแม่เหล็กจะไม่ถูกใช้โดยเวทย์มนตร์ แต่ใช้ความสำเร็จที่เฉพาะเจาะจงมากของฟิสิกส์กล่าวคือส่วนที่ศึกษาสนามแม่เหล็กและทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน

ค่อนข้างทฤษฎี

ในหมู่คนที่อยู่ห่างไกลจากวิทยาศาสตร์มีความเห็นว่าการลอยของแม่เหล็กเป็นเที่ยวบินนำทางของแม่เหล็ก ในความเป็นจริงคำนี้หมายถึงการเอาชนะเรื่องแรงโน้มถ่วงโดยใช้สนามแม่เหล็ก หนึ่งในคุณสมบัติของมันคือแรงดันแม่เหล็กและใช้เพื่อ“ ต่อสู้” กับแรงโน้มถ่วง

เมื่อแรงโน้มถ่วงดึงวัตถุลงมาแรงโน้มถ่วงของแม่เหล็กจะถูกนำไปผลักมันในทิศทางตรงกันข้าม - ขึ้น ดังนั้นจึงมีการลอยของแม่เหล็ก ความยากลำบากในการนำทฤษฎีมาใช้คือสนามคงที่ไม่เสถียรและไม่ได้มุ่งเน้นไปที่จุดที่กำหนดดังนั้นจึงอาจไม่สามารถต้านทานแรงดึงดูดได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นองค์ประกอบเสริมที่จำเป็นที่จะทำให้เสถียรภาพของสนามแม่เหล็กมีความเสถียรเพื่อให้การลอยตัวของแม่เหล็กเป็นปรากฏการณ์ปกติ ในฐานะที่เป็นโคลงสำหรับมันใช้เทคนิคต่างๆ ส่วนใหญ่มักจะ - กระแสไฟฟ้าผ่านตัวนำยิ่งยวด แต่มีการพัฒนาอื่น ๆ ในพื้นที่นี้

การลอยตัวทางเทคนิค

ที่จริงแล้วความหลากหลายของสนามแม่เหล็กหมายถึงคำที่กว้างขึ้นของการเอาชนะแรงดึงดูด ดังนั้นการลอยตัวทางเทคนิค: การทบทวนวิธีการ (สั้นมาก)

เราดูเหมือนจะแยกออกเล็กน้อยด้วยเทคโนโลยีแม่เหล็ก แต่ยังมีวิธีไฟฟ้า ซึ่งแตกต่างจากครั้งแรกที่สองสามารถใช้ในการจัดการผลิตภัณฑ์จากวัสดุที่หลากหลาย (ในกรณีแรกแม่เหล็กเท่านั้น) แม้ dielectrics การแยกไฟฟ้าสถิตและการแยกด้วยไฟฟ้า

เคปเลอร์ทำนายความเป็นไปได้ของอนุภาคภายใต้อิทธิพลของแสงในการเคลื่อนที่ และการมีอยู่ของความดันแสงได้รับการพิสูจน์โดย Lebedev การเคลื่อนที่ของอนุภาคในทิศทางของแหล่งกำเนิดแสง (การหมุนด้วยแสง) เรียกว่าโฟโตโฟริซิสที่เป็นบวกและในทิศทางตรงกันข้ามคือลบ

การลอยแบบแอโรไดนามิกนั้นแตกต่างจากออพติกค่อนข้างใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีของยุคปัจจุบัน โดยวิธีการที่ "หมอน" เป็นหนึ่งในสายพันธุ์ของมัน เบาะอากาศที่ง่ายที่สุดนั้นง่ายมากที่จะได้รับ - รูหลายรูถูกเจาะในวัสดุรองพื้นและอากาศอัดจะถูกพัดผ่าน ในกรณีนี้แรงยกของอากาศจะปรับสมดุลมวลของวัตถุและลอยไปในอากาศ

วิธีการล่าสุดที่เป็นที่รู้จักทางวิทยาศาสตร์ในขณะนี้คือการลอยโดยใช้คลื่นอะคูสติก

ตัวอย่างของการลอยด้วยแม่เหล็กมีอะไรบ้าง

นิยายวิทยาศาสตร์ฝันถึงอุปกรณ์พกพาขนาดของกระเป๋าเป้สะพายหลังที่สามารถ“ ลอย” คนในทิศทางที่เขาต้องการด้วยความเร็วสูง จนถึงขณะนี้วิทยาศาสตร์ได้ใช้เส้นทางที่แตกต่างใช้ประโยชน์ได้มากขึ้นและเป็นไปได้ - รถไฟถูกสร้างขึ้นโดยใช้แม่เหล็กลอย

ประวัติความเป็นมาของ Super Train

เป็นครั้งแรกที่ความคิดของการจัดองค์ประกอบโดยใช้มอเตอร์เชิงเส้นถูกส่ง (และแม้กระทั่งการจดสิทธิบัตร) โดยนักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Alfred Zane และนั่นคือในปี 1902 ต่อจากนี้การพัฒนาของช่วงล่างคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและรถไฟที่ติดตั้งมันปรากฏขึ้นอย่างเป็นระเบียบ: ในปี 1906 Franklin Scott Smith ได้เสนอต้นแบบอีกรุ่นหนึ่งระหว่างปี 1937 และ 1941 เฮอร์แมนเคมเปอร์ได้รับสิทธิบัตรจำนวนมากในเรื่องเดียวกันและต่อมา Briton Eric Laiswaite ได้สร้างต้นแบบเครื่องยนต์ขนาดเท่าชีวิตจริง ในยุค 60 เขายังได้มีส่วนร่วมในการพัฒนา Tracked Hovercraft ซึ่งควรจะเป็นรถไฟที่เร็วที่สุด แต่ก็ไม่ได้เพราะโครงการดังกล่าวถูกปิดลงในปี 1973 เนื่องจากมีเงินทุนไม่เพียงพอ

เพียงหกปีต่อมาและอีกครั้งในประเทศเยอรมนีรถไฟเบาะแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นซึ่งได้รับใบอนุญาตผู้โดยสาร แทร็กทดสอบที่วางในฮัมบูร์กมีความยาวน้อยกว่าหนึ่งกิโลเมตร แต่แนวคิดดังกล่าวเป็นแรงบันดาลใจให้กับสังคมมากจนรถไฟทำหน้าที่หลังจากที่นิทรรศการปิดตัวลงการจัดการขนส่ง 50, 000 คนในสามเดือน ความเร็วของมันตามมาตรฐานสมัยใหม่ไม่ค่อยดีนัก - เพียง 75 กม. / ชม.

ไม่ใช่งานแสดงสินค้า แต่เป็นมักเกิ้ลในเชิงพาณิชย์ (ในขณะที่รถไฟใช้แม่เหล็กเรียกว่า) มันวิ่งระหว่างสนามบินเบอร์มิงแฮมและสถานีรถไฟตั้งแต่ปี 1984 และจัดขึ้นเป็นเวลา 11 ปี เส้นทางนั้นสั้นกว่าเพียง 600 ม. และรถไฟก็สูงขึ้น 1.5 ซม. จากรถไฟ

เวอร์ชั่นญี่ปุ่น

ในอนาคตความตื่นเต้นเกี่ยวกับรถไฟเบาะแม่เหล็กในยุโรปได้ลดลง แต่ในช่วงปลายยุค 90 ประเทศที่มีเทคโนโลยีสูงเช่นญี่ปุ่นให้ความสนใจอย่างแข็งขัน ในดินแดนของมันมีเส้นทางยาวหลายเส้นทางที่ Maglev บินไปแล้วโดยใช้ปรากฏการณ์เช่นการลอยด้วยแม่เหล็ก ประเทศเดียวกันยังเป็นเจ้าของสถิติความเร็วสูงที่กำหนดโดยรถไฟเหล่านี้ คนสุดท้ายแสดงให้เห็นถึงการ จำกัด ความเร็วมากกว่า 550 กม. / ชม.

โอกาสการใช้งานเพิ่มเติม

ในอีกด้านหนึ่งคนมักเกิ้ลมีความน่าสนใจสำหรับความสามารถในการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วของพวกเขาตามการคำนวณของนักทฤษฎีพวกเขาสามารถแยกย้ายกันได้สูงถึง 1, 000 กิโลเมตรต่อชั่วโมงในอนาคตอันใกล้ ท้ายที่สุดพวกมันถูกขับเคลื่อนด้วยการลอยด้วยแม่เหล็กและมีเพียงความต้านทานอากาศเท่านั้นที่ช้าลง ดังนั้นการให้โครงร่างแอโรไดนามิกสูงสุดกับการจัดวางจะช่วยลดผลกระทบได้อย่างมาก ยิ่งกว่านั้นเนื่องจากความจริงที่ว่าพวกเขาไม่ได้สัมผัสกับรางรถไฟการสึกหรอของรถไฟดังกล่าวจึงช้ามากซึ่งเป็นผลกำไรทางเศรษฐกิจอย่างมาก

ข้อดีอีกอย่างคือการลดลงของเอฟเฟกต์เสียง: มักเกิ้ลขยับเกือบจะเงียบเมื่อเทียบกับรถไฟทั่วไป โบนัสก็คือการใช้ไฟฟ้าในนั้นซึ่งจะช่วยลดผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อธรรมชาติและบรรยากาศ นอกจากนี้รถไฟเบาะแม่เหล็กยังสามารถเอาชนะทางลาดชันได้อีกด้วยทำให้ไม่จำเป็นต้องวางรางรถไฟข้ามเนินเขาและทางขึ้นลง

การประยุกต์ใช้พลังงาน

ทิศทางของภาคปฏิบัติที่น่าสนใจไม่น้อยที่สามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้ตลับลูกปืนแม่เหล็กในองค์ประกอบสำคัญของกลไก การติดตั้งของพวกเขาแก้ปัญหาร้ายแรงของการสึกหรอของวัสดุที่มา

อย่างที่คุณทราบตลับลูกปืนคลาสสิคเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว - พวกมันรับภาระทางกลสูงเสมอ ในบางพื้นที่ความจำเป็นในการเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่เพียง แต่หมายถึงค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเท่านั้น แต่ยังมีความเสี่ยงสูงสำหรับผู้ใช้บริการด้วย แบริ่งแม่เหล็กยังคงใช้งานได้นานหลายครั้งดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้กับสภาพที่รุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพลังงานนิวเคลียร์เทคโนโลยีลมหรืออุตสาหกรรมพร้อมกับอุณหภูมิต่ำ / สูงมาก