Preguntas flotantes sobre la levitación magnética
¿Quién no ama los imanes? Son funcionales, misteriosos y están en el corazón de casi todos los motores eléctricos. Pueden hacer que los objetos parezcan desafiar la gravedad o moverse por sí mismos. Si te pareces a nosotros, cuando te peleaste por primera vez con los imanes del refrigerador, estabas tratando de hacer que uno flotara inmóvil sobre otro. Intentamos colocar un imán sobre otro poniendo sus fuerzas repulsivas entre sí, pero [K&J Magnetics] explica por qué esto nunca funcionará y cómo se puede hacer la levitación con electroimanes. (YouTube, incrustado a continuación).
En el video, hay una demostración rápida de su plataforma elevada y una breve explicación con algunas lecturas de osciloscopio útiles para mostrar lo que está sucediendo en el lado de control. La parte más valiosa es la explicación en el artículo donde nos guía a través del proceso, comenzando por la razón por la que no se pueden usar imanes permanentes, lo que lleva a por qué los electroimanes tienen éxito.
[K&J Magnetics]Los carteles sobre imanes son informativos y están bien escritos. Tienen una rica mezcla de temas de alto nivel sin diluirlos examinando las partes importantes. Por supuesto, como minorista, quieren vender sus imanes, pero el conocimiento que comparten se puede usar en cualquier lugar, tal vez incluso en los imanes que tiene en su hogar.
Se pueden construir levitantes más simples con un solo electroimán para acelerar la construcción de su propia plataforma de levitación. Recuerde que en el primer párrafo, cuando dijimos que “casi” todos los motores eléctricos usaban imanes, los motores piezoeléctricos giran sin imanes.
Dave Davidson dice:
Con tal título uno podría pensar que tiene orígenes Benchoffianos.
Brian McEvoy dice:
Brian diferente.
mímica dice:
Planeo sudar mi sofá con imanes de Neodiddlium (lenguaje AvE). Eso se debe a que monté un gran altavoz de graves en el sofá para disfrutar de las vibraciones de las explosiones, algo que a mis vecinos no les gusta mucho. Con suerte, al tenerlo suspendido sobre el piso, las vibraciones al menos no atravesarán la estructura de la casa directamente.
LonC dice:
Hm ...
También pensé en usar imanes para desmontar mecánicamente una disposición de prueba del suelo. Lo que me pregunto es que debido a que la fuerza repulsiva de dos imanes no es lineal, ¿eso significa que una sola frecuencia se convertirá en otras frecuencias? ¿Y este flujo de energía a otras frecuencias es útil o malo para atenuar la vibración tanto como sea posible para alcanzar las frecuencias resonantes del objeto suspendido? ¿Alguien experimenta eso?@mimo:
Si haces tu sofá flotante, me encantaría ver los resultados.mímica dice:
hmm buen punto. A medida que el sofá vibre y se cierne sobre imanes, la fuerza en la dirección gravitacional (Z) se transmitirá al suelo, la misma situación que simplemente colocar el sofá en el suelo. Entonces, tal vez eso no ayude tanto como espero: S
Creo que no se crearán frecuencias no lineales, porque la única variación aquí es la distancia entre los imanes, que depende de la atracción gravitacional. Y eso depende solo de la multitud.Greg dice:
Otra opción sería un sistema de aislamiento de aire, ya que se utilizan para aislar mesas ópticas. Básicamente es un conjunto de cuatro burbujas de aire (una en cada pata de la mesa) con algunos grados de libertad limitados, para que la superficie de la mesa no se deslice. Newport y TMC fabrican estas mesas de aislamiento vibratorio. La clave es tener una gran capacidad de aire y una gran masa. Tu camilla suministra la masa, por lo que solo necesitas las ampollas (y reguladores, compresor, guías para evitar resbalones, válvulas ...).
LonC dice:
Creo que tenemos falta de comunicación.
Colocar imanes en tu sofá definitivamente cambiará qué y qué frecuencias transmite tu altavoz de graves al piso. Lo mío es que no estoy seguro de cómo afectará esto.Acerca de mi reclamo de fuerza repulsiva no lineal:
Creo que las cosas que podrían suceder en un sistema de este tipo son similares a lo que sucede en un cristal KTP en óptica (https://en.wikipedia.org/wiki/Potastery_titanyl_phosphate). La interacción entre el campo eléctrico en una onda electromagnética (luz) y el cristal KTP no es lineal. Significado: la luz IR a 1064 nm entra y la luz verde a 532 nm sale (además de la luz IR; la frecuencia se duplica -> mitades de longitud de onda). Por el contrario, un sistema lineal no puede generar una frecuencia diferente.Entonces se emitirán frecuencias desde su sofá flotante hasta el piso, pero no sé CÓMO.
Por eso mi pregunta es si alguien tiene experiencia con este tipo de construcciones para la amortiguación de vibraciones.@mimo:
¿Qué quiere decir exactamente con "frecuencias no lineales"?mímica dice:
Creo que estamos hablando de lo mismo.
He visto distorsión no lineal en otros ejemplos. Por ejemplo, investigué sobre la medición de la compresión de bloques de polietileno con un condensador de placas paralelas integrado. Al aplicar fuerza al bloque con el condensador de placas paralelas en el interior, la capacitancia aumenta al aumentar la fuerza.
Cuando luego aplica una carga de desplazamiento sinusoidal, la capacitancia también cambia con un patrón sinusoidal, sin embargo, se produce una distorsión no lineal; generación de armonías principalmente de 2 órdenes en mi caso. Eso es lo que pretendía con frecuencias no lineales.Esta situación puede ser bastante similar. Básicamente es un sistema de resorte de masa, con el sofá la masa y el imán el resorte.
Tendrá una o más frecuencias de resonancia, pero cambiarán de la ubicación original y notará que será una historia diferente. Tal vez la frecuencia de resonancia sea de más de 500 Hz más o menos, y el altavoz de graves no emitirá frecuencias tan altas.¿Quizás al levantar el sofá, ya no se moja del piso y resonará a frecuencias más altas?
Jake dice:
¿No serían 1000 veces más fáciles algunos manantiales húmedos? Supuestamente está hablando de montarlos de modo que se vean obligados a moverse en 1 eje (porque no se puede levantar libremente con imanes permanentes exactamente como dice el artículo), en cuyo caso, sin embargo, actúan como un resorte amortiguado.
mímica dice:
por supuesto, ¡pero menos genial!
RW versión 0.0.1 dice:
Inserte una placa de hierro en cada bolsillo trasero y empújelas con los rollos insertados en un sofá.
Edgar Vice dice:
Cómete los imanes. Entonces puedes sentir las vibraciones directamente.
mímica dice:
jeje
RW versión 0.0.1 dice:
Oye, implantes de piel ... probablemente sea más fácil cargar una escopeta con arena magnética y pedirle a alguien que te dispare en el culo.
Jermaine Falken dice:
Eso también sería genial para subwoofers. Sería mejor si fueras el director ejecutivo de una colonia minera en un asteroide con una gravedad realmente baja. ¡Podría tener un “colchón” de ventiladores de computadora y fotocélulas y LED de infrarrojos para flotar en el medio de su habitación! Sudar tu sofá usaría suficiente energía porque combate nuestra gravedad. La gravedad apesta.
chambnonaxo dice:
Imanes de Nd y grafito pirolítico ... Levitación sin electroimanes ni necesidad de materiales muy exóticos (es decir, superconductores y N2 líquido).
Fred dice:
Entonces, sin seguir la unión a los lazos de unión, ¿por qué no se pueden usar imanes permanentes para la levitación? ¿Estamos hablando de imanes completamente "gratis", ahora que puedo entender? Pero si ambos imanes son limitados y solo pueden moverse, por ejemplo, en un eje (por ejemplo, arriba / abajo), ¿por qué no constante?
Greenaum dice:
Estoy bastante seguro de que funcionará, limitado. Hubo un tipo en HAD hace años que preparó su cama con una cantidad ridícula de imanes para que flotara. Estaba atado al piso en las esquinas con correas gruesas, lo que evitaba que todo se deslizara hasta un punto en el que colapsara o se derrumbara. atraído a los imanes.
Una cosa triste era que no funcionaría después de que alguien se metiera en la cama. Lo suficientemente fuerte para vaciar. Lo que redujo un poco el significado de eso, pensé.
Greenaum dice:
¡Aquí tenéis, niños! https://la-tecnologia.com/2012/05/23/build-a-levitating-bed-for-under-1000/
Alexander Wikström dice:
Lo que pasa con los imanes es que técnicamente puedes sudarlos con solo fuerza magnética y sin control activo.
Lo más simple es, como dices, limitar ambos imanes, esto se puede hacer más fácilmente con un tubo en el que un imán se desliza libremente, mientras que el otro imán está firmemente sujeto al otro lado, luego nuestro imán libre, que puede deslizarse hacia adentro. el tubo, vamos. flotar en el campo magnético.
El problema es más difícil si no queremos que algo me bloquee mecánicamente nuestro imán, sino que lo hagamos solo con imanes.
Esto se puede poner en papel porque en realidad podemos equilibrar un imán sobre otro, pero si se apaga un poco, las fuerzas repulsivas reforzarán el error hasta que el sistema finalmente falle.
Aquí realmente podemos hacer algo diferente, como por ejemplo, podemos tener una caja en la que en cada esquina tenemos un imán en su parte inferior, estos se alinean con un imán de mayor diámetro en el piso. Este sistema actualmente fortalecerá su desajuste hasta que falle.
Eso lo podemos contrarrestar teniendo un imán en cada cara vertical de cada esquina, estos imanes empujan contra un conjunto exterior de imanes verticales en algún soporte sujetándolos al piso.
Si nuestra caja comienza a moverse, entonces los imanes verticales en la esquina de la dirección en la que se mueve comenzarán a empujar hacia atrás más contra su par externo correspondiente. Por lo tanto, haga retroceder el sistema. Y por esto mantener todo en su lugar. También se pueden realizar otras implementaciones de este tipo de sistemas para soportar la rotación.
Pero al mismo tiempo, nuestra configuración práctica asegurará el magnetismo para garantizar que todo esto sea difícil de implementar. En papel puede funcionar, pero hay muchas otras cosas que funcionan en papel no tan fácilmente en la realidad.
De hecho, construí una de estas cajas flotantes, pero es un poco inestable y difícil de configurar.
Palmadita dice:
"Estamos hablando de imanes completamente 'gratis', ahora que puedo entender".
Es el teorema de Earnshaw. Es solo para imanes completamente gratuitos, y solo dice que no hay una configuración estable * estática * de múltiples imanes no al mismo tiempo (o cargas, o montones). Necesita tener alguna otra fuerza que proporcione límites para mantenerse estable.
Agregue un límite, cualquier límite, y funciona bien. Ponga el sistema en movimiento y también está bien, por lo que hay un imán estabilizado por giro levitación. Macroscópicamente, esto requiere potencia constante (porque las fuerzas magnéticas ahora intentan ralentizar el giro), aunque el mismo principio se aplica a un nivel microscópico para el diamagnetismo, que no requiere potencia constante porque simplemente no hay un estado de energía más bajo.
zorro dice:
Tengo un sistema electromagnético pasivo lo suficientemente fuerte como para suspender mi masa de 200 lb + 18 pulgadas del piso con gran estabilidad, confiabilidad y asequibilidad. Los electrones de cada átomo de su construcción se repelen entre sí, mientras que los enlaces químicos entre los átomos los mantienen unidos. El resultado es una estructura cristalina de gran resistencia y durabilidad que, debidamente organizada, puede servir de soporte. ¿Qué es esta gran tecnología? Silla de oficina HON frecuente.
Robar dice:
Incluso a los hámsteres les gustan los imanes de nevera (lo siento, tuve que reírme): http://metro.co.uk/2017/07/06/pet-hamster-stuck-to-cage-for-three-days-after-eating- nevera -magneto-6759705 /
Craig Florer dice:
¿Podría ayudarme con una pregunta magnética?
Si tuviera que tomar una pelota de ping-pong y pegarle imanes redondos magnéticos planos, cubriendo completamente la pelota, digamos con TODOS los polos norte fuera del centro.
Y luego tome un recipiente no magnético y cubra su superficie interior con imanes permanentes similares con todos los polos norte hacia arriba (y en los bordes cuando el recipiente se haya redondeado).
¿Qué pasaría cuando coloque la bola cubierta magnética dentro del recipiente? Para este experimento, todos los imanes se pegan a sus respectivas superficies. la bola tendría todos los polos norte girados hacia afuera, y un cuenco tendría todos los polos norte girados hacia arriba / hacia adentro. La bola no puede salir del tazón debido a la gravedad, pero la bola no puede presentar ningún polo sur, ya que todas miran hacia adentro hacia el centro de la bola y están pegadas en su lugar.
La gravedad debe mantener la bola dentro del cuenco. pero las fuerzas repulsivas de los imanes deben mantener la pelota flotando inmediatamente por encima de los imanes en la pelvis. Si eso sucediera, tendríamos una levitación constante utilizando solo imanes fijos. ¿Sería esto una violación del teorema de Earnshaw o me estoy perdiendo algo?
Responda a [email protected]
Gracias
Craig Florer
Yorba Linda CAzorro dice:
Sí, el teorema de Earnshaw aplicado aquí no permite la levitación pasiva estrictamente magnética. Pasé más tiempo jugando con imanes del que probablemente debería haber hecho y me enseñó completamente la importancia del teorema de Earnshaw en situaciones puramente magnéticas constantes. La bola en el cuenco, como usted la describe, probablemente saldrá del cuenco y girará hacia los lados para "escapar". De lo contrario, caerá al fondo del recipiente y la gravedad prevalecerá sobre el elevador magnético. No puede ocurrir flotación porque no hay lugares donde la posición de la bola sea estable tanto horizontal como verticalmente. Dicho esto, la idea de la bola y el cuenco cubiertos magnéticos es una forma elegante de deshacerse de las preocupaciones sobre los imanes que giran y se invierten. 🙂
Craig Florer dice:
¡SABES que vas a obligarme a hacer este estúpido experimento, maldita sea!
zorro dice:
Ese no era el objetivo. Traté de desanimarte, por tu propio bien. Pero si tienes que hacerlo, tienes que hacerlo. Cuando los imanes interactúan, nunca aumentan la estabilidad general del sistema y las cosas comienzan a volverse inestables antes de que se apliquen fuerzas. Simplemente intercambian un tipo de estabilidad con otro sin una ganancia neta. Debido a esto, la ley de Earnshaw funciona con imanes en cada conjunto de imanes que yo mismo he escuchado o probado. Tiene un efecto estabilizador en cosas como materiales diamagnéticos o algo activo, o temporalmente con ejes y cosas como el Levitron. (Tengo uno de esos y lo encendí, pero pone a prueba tu paciencia. :-))
Craig Florer dice:
Si violo cualquier teorema o ley de la física, publicaré videos (a menos que, por supuesto, cause la implosión del universo dividiéndolo por cero o rompiendo las leyes universales)
Jedi el chico desinformado dice:
Si tuvieras un anillo de imanes que no fuera atraído por otro grupo de imanes en un disco, ¿podrías crear suficiente sustentación para flotar si solo abanicas o o y una pala de helicóptero rc sobre él?
