المغنطيسى - ما هو وكيف يمكن ذلك

تأتي كلمة "الرفع" من اللغة الإنجليزية "الرفع" - إلى الارتفاع والارتقاء في الهواء. بمعنى أن الإرتفاع هو التغلب على كائن الجاذبية عندما يرتفع ولا يمس الدعم ، مع عدم الانطلاق من الهواء ، دون استخدام الدفع النفاث. من وجهة نظر الفيزياء ، الإرتفاع هو موضع ثابت لجسم ما في مجال الجاذبية ، عندما يتم تعويض الجاذبية وهناك قوة استعادة توفر للجسم ثباتًا في الفضاء.

على وجه الخصوص ، الإرتفاع المغنطيسي هو تقنية رفع كائن باستخدام مجال مغناطيسي ، عند استخدام إجراء مغناطيسي على الكائن للتعويض عن تسارع الجاذبية أو أي تسارع آخر. إنه يتعلق بالإرتفاع المغنطيسي الذي سيتم مناقشته في هذه المقالة.

يمكن تحقيق الاحتفاظ المغناطيسي لكائن في حالة توازن ثابت بعدة طرق. كل طريقة من الطرق لها خصائصها الخاصة ، ويمكن تقديم مطالبات لكل منها ، مثل "هذا ليس رفعًا حقيقيًا!" ، وهكذا سيكون حقًا. الرفع الحقيقي في شكله النقي لا يمكن تحقيقه.

لذلك ، فإن نظرية إيرنشو تثبت أنه ، باستخدام المغناطيسات الحديدية فقط ، من المستحيل الاحتفاظ بجسم ثابت في حقل الجاذبية. ولكن على الرغم من ذلك ، فبمساعدة آليات المؤازرة ، والمغنطيسات المزدوجة ، والموصلات الفائقة ، والأنظمة الحالية الدوامة ، من الممكن تحقيق ما يشبه الإرتفاع عندما تساعد بعض الآليات الجسم على الحفاظ على التوازن عندما يرتفع فوق الدعم بالقوة المغناطيسية. ومع ذلك ، أول الأشياء أولا.

الرفع الكهرومغناطيسي مع نظام التتبع

من خلال تطبيق دائرة تعتمد على مغناطيس كهربائي وضوء ضوئي ، يمكنك فرض رفع الأجسام المعدنية الصغيرة. سوف يطفو العنصر في الهواء على مسافة ما من المغناطيس الكهربائي المثبت على الحامل. يستقبل المغنطيس الكهربائي الطاقة إلى أن تحجب الخلية الضوئية المثبتة في الحامل بجسم مرتفع ، حتى يتم الحصول على ما يكفي من الضوء من مصدر تحكم ثابت ، مما يعني أنه يجب سحب الكائن.

عندما يتم رفع الكائن بما فيه الكفاية ، يتم إيقاف تشغيل المغناطيس الكهربائي ، لأنه في هذه اللحظة يقع الظل من الكائن المتحرك في الفضاء على الخلية الضوئية ، مما يحجب ضوء المصدر. يبدأ الكائن في الانخفاض ، ولكن ليس لديه وقت للسقوط ، حيث يتم تشغيل المغناطيس الكهربائي مرة أخرى. لذلك ، من خلال ضبط حساسية مرحل الصورة ، يمكنك تحقيق تأثير يعلق فيه الكائن بطريقة ما في مكان ما في الهواء.

في الواقع ، الكائن يسقط باستمرار ، ثم أثير مرة أخرى قليلاً عن طريق الكهرومغناطيسي. اتضح أن وهم الرفع. يعتمد هذا المبدأ على عمل "رفع الكرات" - الهدايا التذكارية غير المعتادة ، حيث يتم توصيل لوحة مغناطيسية بالعالم ، حيث يتفاعل معها مغناطيس كهربائي ، مخفي في حامل.

ارتفاع المغنطيسية

الرصاص الجرافيت من قلم رصاص بسيط هو diamagnet ، وهذا هو ، مادة ممغنطة ضد حقل مغناطيسي خارجي. في ظل ظروف معينة ، يتم إزاحة المجال المغنطيسي تمامًا من مادة diamagnet ، على سبيل المثال ، يحتوي الرصاص الغرافيتي على حساسية مغناطيسية عالية ، ويبدأ في الارتفاع فوق مغناطيس النيوديميوم حتى في درجة حرارة الغرفة.

من أجل ثبات التأثير ، يجب أن يكون المغناطيس مغنطيسًا (أقطاب المغناطيس) ، ثم لن ينزلق قضيب الجرافيت من "المصيدة المغناطيسية" وسوف يرتفع.

يمكن لمغناطيس أرضي نادر مع تحريض 1 T فقط أن يعلق بين ألواح البزموت ، وفي مجال مغناطيسي مع تحريض 11 T ، يمكن تثبيت "رفع" مغناطيس نيوديميوم صغير بين الأصابع ، لأن يد الإنسان هي diamagnet ، مثل الماء.

تجربة واسعة إلى حد ما مع الضفدع الرفع معروفة. يتم وضع الحيوان بعناية فوق مغناطيس ، مما يؤدي إلى تحريض مغنطيسي يزيد عن 16 طنًا ، بينما يتجمد الضفدع ، الذي يوضح الخواص المغناطيسية ، في الهواء على مسافة قصيرة من المغناطيس.

رفع المغناطيس على الموصل الفائق (تأثير ميسنر)

يتم تبريد لوحة أكسيد الإيتريوم-الباريوم-النحاس لدرجة حرارة النيتروجين السائل. في ظل هذه الظروف ، لوحة يصبح موصل فائق. إذا وضعت الآن مغنطيسًا نيوديميومًا على حامل أعلى اللوحة ، ثم قمت بسحب الحامل من أسفل المغناطيس ، فسوف يتجمد المغناطيس في الهواء - سوف يرتفع.

حتى الحث المغنطيسي الصغير الذي يصل إلى 1 طن متري يكفي للمغناطيس ، عند وضعه على اللوحة ، أن يرتفع بضعة ملليمترات فوق الموصل الفائق عالي الحرارة المبرد. كلما زاد تحريض المغناطيس ، كلما ارتفع.

النقطة المهمة هنا هي أن أحد خصائص الموصل الفائق هو إخراج المجال المغنطيسي من مرحلة الموصلية الفائقة ، والمغناطيس ، بدءاً من هذا المجال المغناطيسي في الاتجاه المعاكس ، يطفو ويستمر في الارتفاع فوق الموصل الفائق المبرد حتى يغادر حالة الموصل الفائق.

الدوامة الحالية الرفع

التيارات الدوامية (التيارات فوكو) الناجمة عن تناوب الحقول المغناطيسية في الموصلات الضخمة هي أيضا قادرة على الحفاظ على الأشياء في حالة الرفع. على سبيل المثال ، يمكن لفائف تيار متناوب رفعها على حلقة من الألومنيوم مغلقة ، وسيقوم قرص من الألمنيوم فوق ملف تيار متناوب.

التفسير هنا هو: وفقًا لقانون Lenz ، فإن التيار المستحث في القرص أو في الحلقة سيخلق مجالًا مغناطيسيًا بحيث يتداخل اتجاهه مع سببه ، أي أنه في كل فترة من تذبذبات التيار المتناوب في المحث ، سيتم إحداث مجال مغناطيسي في الاتجاه المعاكس في الموصل الضخم . لذلك ، يمكن للموصل الضخم أو الملف ذو الشكل المناسب رفعه طوال الوقت أثناء تشغيل التيار المتردد.

آلية الاحتفاظ مماثلة يحدث عندما المغناطيس النيوديميوم السقوط داخل أنبوب نحاسي - يتم توجيه المجال المغناطيسي لتيارات الدوامة المستحثة عكس المجال المغناطيسي للمغناطيس.