Wie kann man magnetisch Objekte schweben lassen
Experimente mit Magnetschwebebahn
Wie kann man magnetisch Objekte schweben lassen?
Magnetism ist faszinierend, vor allem, wenn es verwendet wird, um Objekte verursachen schweben zu lassen oder schwimmen oder in der Luft ausgesetzt werden, die Schwerkraft zu trotzen, die uns auf dem Boden hält. Wie kann dies geschehen? Es gibt 10 Möglichkeiten, mag magnetisch lev itate Objekte:
1. statische Abstoßung zwischen gleichen Polen von Permanentmagneten oder Elektromagneten. Allerdings muss es eine Möglichkeit sein, um die Magnete zu beschränken, so dass sie zueinander hingezogen nicht über und werden kippen. Zum Beispiel hat schwebende Donut Magnete die Dübelstange in der Mitte, damit sie nicht Umklappen.
2. Repulsion zwischen einem Magneten und einem metallischen Leiter, der von einer Relativbewegung induziert. Allerdings muss der Magnet an einer Bewegung in der gleichen Richtung wie der Leiter zurückgehalten werden, sonst wird es mit dem Leiter reisen.
3. Repulsion zwischen einem metallischen Leiter und einem Elektromagneten AC. Es ist möglich, das magnetische Feld zu formen um den Leiter in ihren Bewegungen eingeschränkt zu halten, da sonst ein mechanisches Mittel, um den Leiter an Ort und Stelle zu halten, benötigt. Siehe auch magpie.htm.
4. Repulsion zwischen einem Magnetfeld und einer diamagnetischen Substanz. Dies ist der Fall des schwebenden Frosches und der schwimmende Magnet zwischen zwei diamagnetischen Platten.
5. Repulsion zwischen einem Magneten und einem Supraleiter. Keine mechanischen Einschränkungen sind hierfür erforderlich.
6. Anziehung zwischen ungleichen Polen von Permanentmagneten oder Elektromagneten. Dies funktioniert, solange es ist ein mechanisches Verfahren, die Magnete zu beschränken, so dass sie sich nicht berühren.
7. Anziehung zwischen dem offenen Kern eines Elektromagneten und einem Stück Eisen oder einem Magneten. Das Eisen oder Magnet wird die Innenfläche des Elektromagneten berühren.
8. Anziehung zwischen einem Permanentmagneten oder Elektromagneten und einem Stück Eisen. Auch hier muss das Eisen gezwungen werden.
9. Anziehung zwischen einem Elektromagneten und einem Eisenstück oder ein Magnet, mit Sensoren und aktive Steuerung des Stroms an den Elektromagneten verwendet, einen gewissen Abstand zwischen diesen aufrechtzuerhalten.
10. Repulsion zwischen und Elektromagneten und einen Magneten, mit Sensoren und aktive Steuerung des Stroms an den Elektromagneten verwendet, einen gewissen Abstand zwischen diesen aufrechtzuerhalten.
Ein paar interessante Links:
Atom / Anzeige / displaycase.htm gute Übersicht über einige Schwebegeräte
Die stabile Schwebe von Magneten wird durch Earnshaw Theorem, verboten, die besagt,
dass kein stationäres Objekt von Magneten in einer festen Konfiguration hergestellt werden kann, in gehaltenen
stabiles Gleichgewicht durch eine beliebige Kombination von statischen magnetischen oder Gravitationskräften ,.
Earnshaw Theorem kann als Folge der Maxwell-Gleichungen betrachtet werden, die
nicht über die Größe eines Magnetfelds in einem freien Raum erlaubt ein Maximum zu besitzen,
wie für stabiles Gleichgewicht erforderlich. Diamagnete (die auf Magnetfelder reagieren mit
mild Abstoßung) ist bekannt, den Satz, als ihre negativen Suszeptibilität Ergebnisse flout
in dem Erfordernis einer Mindest anstatt ein Maximum in der Größenordnung Feld ,.
Dennoch Schweben eines Magneten ohne Supraleiter verwendet, wird allgemein angenommen
unmöglich zu sein. Wir finden, dass die stabile Schweben eines Magneten erreicht werden kann unter Verwendung von
der schwache Diamagnetismus von Materialien, die als normal angesehen werden,
nicht magnetisch, so dass auch die menschlichen Finger können einen Magneten in der Luft schwebend halten
ohne es zu berühren.