Kapitel 1 Magnetism - Magnetschwebebahn ohne Strom
Schwebende pyrolytischem Graphit
Es gibt einige Materialien, die als Wismut mehr diamagnetisch sind. Dazu gehören Supraleiter (die zu diesem Zeitpunkt kryogenen Temperaturen erfordern zu arbeiten), und ähnliche Materialien, die „Riesen-Diamagnetismus“ (auch bei sehr niedrigen Temperaturen) aufweisen.
Aber es ist ein Material, das mehr als diamagnetische Wismut bei Raumtemperatur ist, zumindest in eine Richtung. Das Material wird pyrolytischem Graphit genannt.
Pyrolytischer Graphit ist ein Kunststoff, durch ein Verfahren, genannt chemical vapor deposition hergestellt.
Der Graphit auf diese Weise hergestellt wird, sehr hoch geordnete, und die Schichten aus Kohlenstoffatomen bilden, wie ein Kristall hexagonaler Blätter. Diese Platten liegen übereinander, wie Folien aus Glimmer. Sie können die Schichten mit einem scharfen Messer trennen, um dünnere Bleche zu machen.
Pyrolytisches Graphit ist als diamagnetische Bismut, sondern nur in die Richtung senkrecht zu den Folien aus Kohlenstoff. In anderen Richtungen, ist es immer noch diamagnetisch, aber nicht so gut wie Wismut.
Da die Dichte von pyrolytischem Graphit niedriger als Wismut, (das spezifische Gewicht 2,1), ist es leicht genug, um über einen ausreichend starken Magneten levitiert werden. Ein dickes Stück wird immer noch zu schwer sein, da das Material oberhalb von etwa einem halben Millimeter zum Lift nicht viel beitragen. Aber wenn das Stück dünn genug ist, wird es einfach rutscht nach rechts weg von einem starken Magneten, und weigert sich nach wie vor darauf zu sitzen.
Mit einem Stück eines halben Millimeter dick, Neodym-Eisen-Bor-Supermagneten verwenden, können Sie aus den Fotos sehen, die das Stück über den Magneten etwa einen Millimeter schwebt.
Um die pyrolytische Graphitplatte über dem Magneten sitzt noch zu machen, müssen wir einen Weg in Richtung Zentrum zu erzwingen.
Wir können das tun, indem vier Magnete verwenden. Die Pole der Magnete auf dem Push diamagnetischen Material stärker als andere Teile des Magneten. Mit vier Magneten werden die vier Kanten des Quadrates aus pyrolytischem Graphit geschoben werden von den vier Polen weg. Wenn der Platz etwas kleiner als die halbe Breite der vier Magneten (ein wenig kleiner als ein Magnet), dann können wir es in den Mittelpunkt stellen, und es wird in die Mitte und bleiben geschoben werden.
Da diamagnetischen Materialien entweder durch Pol abgestoßen werden, können wir die Magnete platzieren mit abwechselnden Nord- und Südpolen, und sie werden gut miteinander bleiben. Ich mag die gesamte Anordnung auf einem Stück Stahlblech sitzen, so dass die Magnete bleiben setzen.
Diese Anordnung ist in allen Einzelheiten auf unserem Message Board diskutiert.
Die pyrolytische Graphitplatte schwebt über den Magneten und zurückspringt, wenn Sie es drückt mit einem Finger nach unten.
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Da pyrolytischem Graphit ein wenig mehr als diamagnetische Wismut ist, macht es einen großen Ersatz für Wismut in der Schwebe Magnet-Projekt.
Unten ist ein Bild eines Magneten zwischen zwei Stücken aus pyrolytischem Graphit, getrennt durch ein kleines Stück Holz zu drehen. Der große Magnet oben wird nicht gezeigt, aber dies ist das gleiche Gerät, das wir früher Wismut mit gebaut.
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Pyrolytischem Graphit ist nicht leicht zu finden. Die örtliche Baumarkt wird nicht es in absehbarer Zeit tragen. Aber wir tragen es in unserem Katalog. in Stücken genau die richtige Größe für das Levitation Magnet-Projekt.
Diese Stücke sind 16 mm breit, 32 mm lang und zwischen einem halben Millimeter bis zu einem Millimeter Dicke. Aufgeteilt in dünne Platten und dann in zwei Hälften mit einem scharfen Messer geschnitten, um 16 Millimeter Quadrate zu bilden, sind sie ideal für die oben genannten vier Magneten frei schweben.
Das Messer sollte sehr dünn sein, so teilt er sich das Graphit sauber, ohne es zu zerbrechen. Eine Rasierklinge oder einem Messer würde besser funktionieren als die kleine Klinge meiner Schweizer Taschenmesser, aber die Armeemesser funktioniert, wenn Sie sehr vorsichtig und praktiziert an ihm sind.
Legen Sie die Klinge sorgfältig in der Mitte der Kante des Graphits. Langsam schieben Sie die Klinge mit einer leichten Kippbewegung. Der Graphit wird einen schönen sauberen Klang machen, wie es zu spalten beginnt.
Manchmal bekommt man ein dünnes Stück und ein dickes Stück, nachdem sie aufgeteilt sind. Sie können oft das dickere Stück wieder aufgeteilt, können Sie drei Stücke geben. Wenn Sie sehr geschickt sind, können Sie vier Stücke bekommen, aber Sie werden ein paar gewinnt diese Fähigkeit zu brechen.
Der dicke Graphit ist zu schwer auf den Magneten zu schweben. Die schönen dünnen Blätter Sie es aufgeteilt in schwimmen, und die dünnsten diejenigen schwimmen am höchsten.
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