Bay từ - nó là gì và làm thế nào có thể

Từ "bay lên" xuất phát từ tiếng Anh "bay lên" - bay lên, bay lên không trung. Đó là, bay lên là sự khắc phục của đối tượng trọng lực khi nó bay lên và không chạm vào giá đỡ, trong khi không đẩy ra khỏi không khí, mà không sử dụng động cơ phản lực. Từ quan điểm của vật lý, bay lên là một vị trí ổn định của một vật thể trong trường hấp dẫn, khi trọng lực được bù và lực phục hồi diễn ra, cung cấp cho vật thể sự ổn định trong không gian.

Cụ thể, bay từ là công nghệ nâng vật bằng cách sử dụng từ trường, khi một hành động từ tính lên vật được sử dụng để bù cho gia tốc trọng lực hoặc bất kỳ gia tốc nào khác. Đó là về bay từ sẽ được thảo luận trong bài viết này.

Duy trì từ tính của một vật thể ở trạng thái cân bằng ổn định có thể được nhận ra theo nhiều cách. Mỗi phương thức đều có những đặc thù riêng, và các yêu cầu có thể được đưa ra cho từng phương thức, chẳng hạn như, đây không phải là sự đánh thuế thực sự!, Và nó thực sự sẽ như vậy. Bay thực sự ở dạng tinh khiết của nó là không thể đạt được.

Vì vậy, định lý Earnshaw chứng minh rằng, chỉ sử dụng ferromagnets, không thể giữ ổn định một vật thể trong trường hấp dẫn. Nhưng mặc dù vậy, với sự trợ giúp của các cơ chế servo, diamagnetics, chất siêu dẫn và hệ thống dòng điện xoáy, có thể đạt được một bán kết khi bay lên khi một số cơ chế giúp đối tượng duy trì trạng thái cân bằng khi được nâng lên trên mức hỗ trợ của lực từ. Tuy nhiên, điều đầu tiên đầu tiên.

Bay điện từ với hệ thống theo dõi

Áp dụng một mạch dựa trên một nam châm điện và một photorelay, bạn có thể buộc bay lên các vật kim loại nhỏ. Vật phẩm sẽ trôi nổi trong không khí ở một khoảng cách nào đó từ nam châm điện cố định trên giá đỡ. Nam châm điện nhận được năng lượng cho đến khi tế bào quang điện gắn trên giá bị che khuất bởi một vật thể tăng vọt, cho đến khi đủ ánh sáng từ nó từ một nguồn điều khiển cố định, có nghĩa là vật thể phải được kéo.

Khi vật thể được nâng lên đủ, nam châm điện sẽ tắt, bởi vì tại thời điểm này, bóng từ vật thể di chuyển trong không gian rơi vào tế bào quang điện, chặn ánh sáng của nguồn. Vật thể bắt đầu rơi, nhưng không có thời gian để rơi, vì nam châm điện được bật lại. Vì vậy, bằng cách điều chỉnh độ nhạy của rơle ảnh, bạn có thể đạt được hiệu ứng trong đó vật thể bằng cách nào đó sẽ treo ở một nơi trong không khí.

Trong thực tế, vật thể liên tục rơi xuống, sau đó một lần nữa được nâng lên một chút bởi điện từ. Hóa ra ảo ảnh của bay lên. Nguyên tắc này dựa trên công trình của những quả cầu bay trên bầu trời - một món quà lưu niệm khá bất thường, trong đó một tấm từ được gắn vào quả cầu, trong đó một nam châm điện, được giấu trong một giá đỡ, tương tác.

Diamag từ bay

Chì than chì từ một cây bút chì đơn giản là một diamagnet, nghĩa là, một chất được từ hóa chống lại từ trường bên ngoài. Trong một số điều kiện nhất định, từ trường bị dịch chuyển hoàn toàn khỏi vật liệu của diamagnet, ví dụ, chì graphit có độ nhạy từ cao và bắt đầu bay lên trên nam châm neodymium ngay cả ở nhiệt độ phòng.

Để ổn định hiệu ứng, nam châm nên được lắp ráp theo mô hình bàn cờ (cực của nam châm), sau đó thanh than chì sẽ không tuột ra khỏi bẫy từ tính, và sẽ bay lên.

Một nam châm đất hiếm có cảm ứng chỉ 1 T có thể treo giữa các tấm bismuth và trong từ trường có cảm ứng 11 T, sự bay lên của một nam châm neodymium nhỏ có thể được ổn định giữa các ngón tay, vì tay người là một diamagnet, giống như nước.

Một kinh nghiệm khá phổ biến với một con ếch bay lên được biết đến. Con vật được đặt cẩn thận trên một nam châm, tạo ra cảm ứng từ hơn 16 T và con ếch, thể hiện tính chất từ ​​tính, thực sự đóng băng trong không khí ở khoảng cách ngắn từ nam châm.

Nam châm bay lên trên một chất siêu dẫn (hiệu ứng Meissner)

Tấm oxit yttri-bari-đồng được làm lạnh đến nhiệt độ của nitơ lỏng. Trong những điều kiện này, tấm trở thành chất siêu dẫn. Nếu bây giờ bạn đặt một nam châm neodymium lên một giá đỡ phía trên tấm, sau đó kéo ra giá đỡ từ dưới nam châm, thì nam châm sẽ treo trong không khí - nó sẽ bay lên.

Ngay cả một cảm ứng từ nhỏ với thứ tự 1 mT cũng đủ cho nam châm, khi được đặt trên tấm, để tăng lên vài mm so với chất siêu dẫn nhiệt độ cao được làm mát. Cảm ứng của nam châm càng cao thì nó sẽ càng tăng cao.

Vấn đề ở đây là một trong những tính chất của chất siêu dẫn là sự trục xuất từ ​​trường khỏi pha siêu dẫn và nam châm, đẩy lùi từ trường này theo hướng ngược lại, nổi lên và tiếp tục bay lên trên chất siêu dẫn được làm mát cho đến khi nó rời khỏi trạng thái siêu dẫn.

Dòng xoáy hiện tại

Dòng điện xoáy (dòng Foucault) gây ra bởi từ trường xen kẽ trong các dây dẫn lớn cũng có thể giữ các vật thể ở trạng thái bay lên. Ví dụ, một cuộn dây xoay chiều có thể bay trên một vòng nhôm kín và một đĩa nhôm sẽ lơ lửng phía trên một cuộn dây xoay chiều.

Giải thích ở đây là: theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng trong đĩa hoặc trong vòng sẽ tạo ra một từ trường như vậy mà hướng của nó sẽ can thiệp vào nguyên nhân của nó, nghĩa là, trong mỗi giai đoạn dao động dòng điện xoay chiều trong cuộn cảm, một từ trường ngược chiều sẽ được tạo ra trong dây dẫn lớn. . Vì vậy, một dây dẫn lớn hoặc cuộn dây có hình dạng phù hợp có thể bay lên mọi lúc trong khi dòng điện xoay chiều được bật.

Một cơ chế duy trì tương tự xảy ra khi nam châm neodymium thả bên trong một ống đồng - từ trường của dòng điện cảm ứng được hướng ngược lại với từ trường của nam châm.