Jak víte, v důsledku převládajícího světového řádu má Země určité gravitační pole a snem člověka bylo jakýmkoli způsobem jej překonat. Magnetická levitace je fantastický termín spíše než každodenní realita.
Zpočátku to bylo chápáno jako hypotetická schopnost překonat gravitaci neznámým způsobem a pohybovat lidmi nebo předměty vzduchem bez pomocného vybavení. Nyní je však pojem „magnetická levitace“ již docela vědecký.
Současně se vyvíjí několik inovativních nápadů, které jsou založeny na tomto jevu. A všichni v budoucnu slibují velké příležitosti pro všestranné použití. Pravda, magnetická levitace nebude prováděna magií, ale s využitím velmi specifických úspěchů fyziky, konkrétně sekce studující magnetická pole a vše, co s nimi souvisí.
Docela trochu teorie
Mezi lidmi daleko od vědy existuje názor, že magnetická levitace je řízený let magnetu. Ve skutečnosti tento termín znamená překonání gravitace pomocí magnetického pole. Jednou z jeho charakteristik je magnetický tlak a používá se k „boji“ proti gravitaci.
Jednoduše řečeno, když gravitace přitáhne předmět dolů, magnetický tlak je nasměrován tak, že ho tlačí opačným směrem - nahoru. Takže existuje levitace magnetu. Obtížnost při provádění teorie spočívá v tom, že statické pole je nestabilní a nezaostřuje se v daném bodě, takže nemusí plně odolávat přitažlivosti. Proto jsou potřebné pomocné prvky, které dodají dynamické stabilitě magnetického pole, takže levitace magnetu je pravidelným jevem. Jako stabilizátory se používají různé techniky. Nejčastěji - elektrický proud přes supravodiče, ale v této oblasti jsou i další vývoj.
Technická levitace
Ve skutečnosti se magnetická rozmanitost týká širšího termínu překonání gravitační přitažlivosti. Takže technická levitace: přehled metod (velmi stručný).
Zdá se, že jsme se trochu vyřešili pomocí magnetické technologie, ale stále existuje elektrická metoda. Na rozdíl od prvního, druhý může být použit pro manipulaci s výrobky z různých materiálů (v prvním případě pouze magnetizovanými), dokonce i dielektrik. Elektrostatická a elektrodynamická levitace jsou také odděleny.
Kepler předpověděl možnost částic pod vlivem světla provádět pohyb. A existenci lehkého tlaku dokazuje Lebedev. Pohyb částice ve směru světelného zdroje (optická levitace) se nazývá pozitivní fotoforéza a v opačném směru záporný.
Aerodynamická levitace, odlišná od optické, je v současné době v široké míře aplikovatelná. Mimochodem, „polštář“ je jednou z jeho odrůd. Nejjednodušší je získat nejjednodušší vzduchový polštář - do nosného substrátu se vyvrtá mnoho děr a skrze ně se fouká stlačený vzduch. V tomto případě vyrovnávací síla vzduchu vyrovnává hmotnost předmětu a prudce stoupá ve vzduchu.
Poslední metodou známou v současnosti je levitace pomocí akustických vln.
Jaké jsou příklady magnetické levitace?
Sci-fi snila o přenosných zařízeních o velikosti batohu, který by mohl „levitovat“ osobu ve směru, který potřeboval se značnou rychlostí. Doposud věda vybrala jinou cestu, praktičtější a proveditelnější - byl vytvořen vlak, který se pohybuje pomocí magnetické levitace.
Super Train History
Poprvé byla myšlenka složení pomocí lineárního motoru předložena (a dokonce patentována) německým vynálezcem Alfredem Zaneem. A to bylo v roce 1902. Poté se objevil vývoj elektromagnetického odpružení a vlak s ním vybavený se záviděníhodnou pravidelností: v roce 1906 Franklin Scott Smith navrhl další prototyp, mezi lety 1937 a 1941. Herman Kemper obdržela řadu patentů na stejné téma a o něco později vytvořil prototyp prototypu motoru v reálné velikosti Brit Eric Eric Laiswaite. V 60. letech se také podílel na vývoji Tracked Hovercraft, který měl být nejrychlejším vlakem, ale ne, protože projekt byl kvůli nedostatečnému financování v roce 1973 uzavřen.
Jen o šest let později a znovu v Německu byl postaven magnetický polštářový vlak, který získal osobní licenci. Zkušební trať, která byla položena v Hamburku, byla kratší než kilometr, ale tato myšlenka inspirovala společnost natolik, že vlak fungoval i po uzavření výstavy a během tří měsíců se podařilo přepravit 50 tisíc lidí. Jeho rychlost podle moderních standardů nebyla tak velká - pouze 75 km / h.
Ne výstava, nýbrž komerční mudl (protože se jmenoval vlak využívající magnet), od roku 1984 běžel mezi letištěm v Birminghamu a železniční stanicí a vydržel 11 let. Cesta byla ještě kratší, pouhých 600 ma vlak stoupal 1, 5 cm nad vlak.
Japonská verze
V budoucnu vzrušení z magnetických polštářů v Evropě ustoupilo. Na konci 90. let se však o ně aktivně zajímala tak vyspělá země, jako je Japonsko. Na jeho území již bylo položeno několik poměrně dlouhých cest, po kterých Maglev létá, využívající takový jev jako magnetická levitace. Stejná země také vlastní vysokorychlostní záznamy stanovené těmito vlaky. Poslední z nich vykázala rychlostní limit vyšší než 550 km / h.
Vyhlídky na další využití
Na jedné straně jsou mudlové přitažliví pro své rychle se pohybující schopnosti: podle výpočtů teoretiků mohou být v blízké budoucnosti rozptýleni až 1 000 kilometrů za hodinu. Koneckonců jsou poháněny magnetickou levitací a zpomaluje se pouze odpor vzduchu. Poskytnutí maximálního aerodynamického obrysu složení tedy výrazně snižuje jeho účinek. Navíc vzhledem k tomu, že se nedotýkají kolejnic, je opotřebení těchto vlaků extrémně pomalé, což je ekonomicky velmi výhodné.
Dalším plusem je snížení zvukového efektu: Mudlové se pohybují téměř tiše ve srovnání s konvenčními vlaky. Bonusem je také využití elektřiny v nich, což snižuje škodlivé účinky na přírodu a atmosféru. Kromě toho je vlak s magnetickým polštářem schopen překonat strmější svahy, což eliminuje potřebu položit železniční tratě obejít kopce a sjezdy.
Energetické aplikace
Neméně zajímavý praktický směr nelze považovat za rozšířené použití magnetických ložisek v klíčových složkách mechanismů. Jejich instalace řeší vážný problém opotřebení zdrojového materiálu.
Jak víte, klasická ložiska se velmi rychle opotřebují - neustále zažívají vysoké mechanické zatížení. V některých oblastech znamená nutnost výměny těchto dílů nejen dodatečné náklady, ale také vysoké riziko pro lidi, kteří obsluhují mechanismus. Magnetická ložiska zůstávají funkční mnohokrát déle, takže jejich použití je velmi vhodné pro extrémní podmínky. Zejména v jaderné energetice, větrné technologii nebo průmyslu, doprovázené extrémně nízkými / vysokými teplotami.
