磁悬浮的原理及制作

保鲜膜切割盒磁悬浮的原理及制作
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尼龙电线磁悬浮想法由来已久,就是用磁力克服重力让物体悬空,但真正做起来并不容易,主要原因是没有稳定的平衡点。要达到悬浮,必须是稳定的悬浮。也就是说,用一个力(或位移)在任何方向上(上下左右前后等)来(小)扰动被悬浮物,都会有一个恢复力,使得外力撤消后重新恢复平衡。
我见过的磁悬浮可以分成有源的和无源的两大类,前者比如反馈式的,用光电、磁电等手段检测到被悬浮物体偏离正常悬浮点后,通过调节电磁铁的电流来使得物体保持在悬浮点附近,因此需要用电。这样的悬浮从道理上看,与开直升飞机悬停没什么区别。
无源悬浮又分为超导悬浮和普通磁悬浮两类,前者是靠超导体的完全抗磁性来达到的,超导体和磁体之间就像安装了弹簧一样。简单说就是任何磁铁在超导体附近的移动都会在超导体表面产生电流,而这个感生电流所产生的磁场阻碍磁铁的运动,因此磁铁就与超导体相对静止。
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普通磁悬浮又可分成两类,排斥悬浮和吸引悬浮。排斥悬浮有成品可买到,就是所谓的陀螺悬浮。其原理是用五块大磁铁(比如四角四块N极向上、中间一块S极向上)在悬浮空间上方产生一个磁场谷(对N极向下的悬浮磁铁周围排斥力强但中间弱),那么只要被悬浮磁铁的极性得到保持,就可以成功悬浮。但处于自由状态的磁铁会上下反转,把排斥力变成吸引力,结果悬浮就失败。解决这一问题的办法就是把悬浮磁铁做成陀螺,保证在运转期间极性不反转,这样才能悬浮起来。这个“玩具”我很早也买过,悬浮需要技巧,陀螺的重量要通过垫片调整到误差在0.1g之内才能悬浮,而且要求底座很平。
风力摆
以上悬浮要么需要能量,要么需要不会持久保持的条件(超导的低温、陀螺的旋转),因此都不是永久悬浮方案。
最后一种,就是吸引悬浮。但吸引悬浮中,两块磁铁的吸引力基本上是与距离的平方成反比的,尽管吸力与重力有一个平衡点,但为非稳定平衡。
为了解决这一问题,需要用反磁性物质制造一个局部的稳定空间。
我先给出我的试验过程和结果,过一会儿再讲具体原理,并给出另一个制作实例。开模

本文发布于:2024-09-23 02:24:06,感谢您对本站的认可!

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标签:悬浮   磁铁   超导体
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