môi trường

Từ trường: mô tả, tính năng và ví dụ

Mục lục:

Từ trường: mô tả, tính năng và ví dụ
Từ trường: mô tả, tính năng và ví dụ
Anonim

Như bạn đã biết, do trật tự thế giới thịnh hành, Trái đất có một trường hấp dẫn nhất định và một người mơ ước luôn luôn vượt qua nó bằng mọi cách. Bay từ là một thuật ngữ tuyệt vời hơn là thực tế hàng ngày.

Ban đầu, nó được hiểu là một khả năng giả thuyết để vượt qua trọng lực một cách không xác định và để di chuyển người hoặc vật thể trong không khí mà không cần thiết bị phụ trợ. Tuy nhiên, hiện nay khái niệm "bay từ trường" đã khá khoa học.

Một số ý tưởng sáng tạo đang được phát triển cùng một lúc, dựa trên hiện tượng này. Và tất cả chúng trong tương lai hứa hẹn những cơ hội tuyệt vời để sử dụng linh hoạt. Thật vậy, bay từ trường sẽ không được thực hiện bằng phép thuật, mà sử dụng những thành tựu rất cụ thể của vật lý, cụ thể là phần nghiên cứu từ trường và mọi thứ liên quan đến chúng.

Image

Một chút lý thuyết

Trong số những người ở xa khoa học, có ý kiến ​​cho rằng bay từ trường là một chuyến bay có hướng dẫn của nam châm. Trong thực tế, thuật ngữ này có nghĩa là vượt qua đối tượng của trọng lực bằng cách sử dụng một từ trường. Một trong những đặc điểm của nó là áp suất từ ​​tính, và nó được sử dụng để chống lại lực hấp dẫn.

Nói một cách đơn giản, khi trọng lực kéo một vật xuống, áp suất từ ​​được định hướng để nó đẩy nó theo hướng ngược lại - lên. Vì vậy, có một sự bay lên của một nam châm. Khó khăn trong việc thực hiện lý thuyết là trường tĩnh không ổn định và không tập trung tại một điểm nhất định, do đó nó có thể không hoàn toàn chống lại sự hấp dẫn. Do đó, các yếu tố phụ được yêu cầu sẽ tạo ra sự ổn định động từ trường để sự bay lên của nam châm là một hiện tượng thường xuyên. Là chất ổn định cho nó, các kỹ thuật khác nhau được sử dụng. Thông thường nhất - một dòng điện thông qua các chất siêu dẫn, nhưng có những phát triển khác trong lĩnh vực này.

Image

Bay kỹ thuật

Trên thực tế, sự đa dạng từ đề cập đến thuật ngữ rộng hơn để vượt qua lực hấp dẫn. Vì vậy, bay kỹ thuật: xem xét các phương pháp (rất ngắn gọn).

Chúng tôi dường như đã sắp xếp một chút với công nghệ từ tính, nhưng vẫn có một phương pháp điện. Không giống như lần đầu tiên, lần thứ hai có thể được sử dụng để thao tác các sản phẩm từ nhiều loại vật liệu (trong trường hợp đầu tiên, chỉ từ hóa), thậm chí cả điện môi. Bay tĩnh điện và điện động lực cũng được tách ra.

Khả năng các hạt dưới tác động của ánh sáng để thực hiện chuyển động đã được Kepler dự đoán. Và sự tồn tại của áp lực ánh sáng được chứng minh bởi Lebedev. Sự chuyển động của một hạt theo hướng của nguồn sáng (bay lên quang học) được gọi là quang xúc tác dương, và theo hướng ngược lại, âm.

Image

Bay khí động học, khác với quang học, được áp dụng khá rộng rãi trong các công nghệ ngày nay. Nhân tiện, chiếc gối ăn trưa là một trong những giống của nó. Đệm khí đơn giản nhất là rất dễ dàng để có được - nhiều lỗ được khoan trong đế chất mang và khí nén được thổi qua chúng. Trong trường hợp này, lực nâng không khí cân bằng khối lượng của vật thể, và nó bay lên không trung.

Phương pháp cuối cùng được khoa học biết đến vào lúc này là bay lên bằng sóng âm.

Image

Một số ví dụ về bay từ là gì?

Khoa học viễn tưởng mơ về những thiết bị cầm tay có kích thước của một chiếc ba lô có thể giúp nâng đỡ một người theo hướng anh ta cần với tốc độ đáng kể. Cho đến nay, khoa học đã đi một con đường khác, thực tế và khả thi hơn - một đoàn tàu đã được tạo ra để di chuyển bằng cách sử dụng từ trường.

Lịch sử siêu tàu

Lần đầu tiên, ý tưởng về một tác phẩm sử dụng động cơ tuyến tính đã được gửi bởi nhà phát minh người Đức Alfred Zane. Và đó là vào năm 1902. Sau này, sự phát triển của hệ thống treo điện từ và đoàn tàu được trang bị nó xuất hiện với sự đều đặn đáng ghen tị: năm 1906, Franklin Scott Smith đã đề xuất một nguyên mẫu khác, giữa năm 1937 và 1941. Herman Kemper đã nhận được một số bằng sáng chế về cùng một chủ đề, và một lát sau, Briton Eric Laiswaite đã tạo ra một nguyên mẫu động cơ kích thước thật. Vào thập niên 60, ông cũng tham gia phát triển Tracked Hovercraft, được cho là chuyến tàu nhanh nhất, nhưng không, vì dự án đã bị đóng cửa vào năm 1973 do không đủ kinh phí.

Chỉ sáu năm sau, và một lần nữa ở Đức, một chiếc tàu đệm từ đã được chế tạo, nhận được giấy phép hành khách. Đường thử, được đặt ở Hamburg, dài chưa đầy một km, nhưng ý tưởng đã truyền cảm hứng cho xã hội đến nỗi đoàn tàu cũng hoạt động sau khi triển lãm đóng cửa, đã có thể vận chuyển 50 nghìn người trong ba tháng. Tốc độ của nó, theo tiêu chuẩn hiện đại, không quá lớn - chỉ 75 km / h.

Không phải là một triển lãm, mà là một Muggle thương mại (vì tàu được sử dụng nam châm đã được gọi), nó chạy giữa Sân bay Birmingham và nhà ga từ năm 1984, và được tổ chức trong 11 năm. Con đường thậm chí còn ngắn hơn, chỉ 600 m, và con tàu đã tăng 1, 5 cm so với tàu.

Image

Phiên bản tiếng nhật

Trong tương lai, sự phấn khích về các chuyến tàu đệm từ tính ở châu Âu đã lắng xuống. Nhưng vào cuối những năm 90, một đất nước công nghệ cao như Nhật Bản đã tích cực quan tâm đến họ. Trên lãnh thổ của nó, một số tuyến đường khá dài đã được đặt dọc theo đó Maglev bay, sử dụng một hiện tượng như bay từ trường. Cùng một quốc gia cũng sở hữu những kỷ lục tốc độ cao được thiết lập bởi những chuyến tàu này. Chiếc cuối cùng trong số chúng cho thấy giới hạn tốc độ hơn 550 km / h.

Tiếp tục sử dụng triển vọng

Một mặt, người Muggle hấp dẫn vì khả năng di chuyển nhanh: theo tính toán của các nhà lý thuyết, họ có thể được phân tán tới 1.000 km mỗi giờ trong tương lai gần. Rốt cuộc, chúng được điều khiển bởi sự bay lên từ tính, và chỉ có sức cản không khí chậm lại. Do đó, việc đưa ra phác thảo khí động học tối đa cho bố cục làm giảm đáng kể hiệu quả của nó. Hơn nữa, do thực tế là chúng không chạm vào đường ray, sự hao mòn của những chuyến tàu như vậy là cực kỳ chậm, điều này rất có lợi về mặt kinh tế.

Một điểm cộng nữa là giảm hiệu ứng âm thanh: Muggles di chuyển gần như âm thầm so với các đoàn tàu thông thường. Một phần thưởng cũng là việc sử dụng điện trong chúng, làm giảm các tác động có hại cho thiên nhiên và bầu khí quyển. Ngoài ra, tàu đệm từ có khả năng vượt qua những con dốc cao hơn, và điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải đặt đường ray băng qua những ngọn đồi và sa mạc.

Ứng dụng năng lượng

Không ít hướng thú vị thực tế có thể được coi là việc sử dụng rộng rãi vòng bi từ tính trong các thành phần chính của cơ chế. Cài đặt của họ giải quyết vấn đề nghiêm trọng về hao mòn của vật liệu nguồn.

Như bạn đã biết, vòng bi cổ điển mòn khá nhanh - chúng liên tục chịu tải trọng cơ học cao. Ở một số khu vực, nhu cầu thay thế các bộ phận này không chỉ có nghĩa là chi phí bổ sung mà còn có rủi ro cao đối với những người phục vụ cơ chế này. Vòng bi từ tính vẫn hoạt động lâu hơn nhiều lần, vì vậy việc sử dụng chúng là rất nên cho bất kỳ điều kiện khắc nghiệt nào. Đặc biệt, trong năng lượng hạt nhân, công nghệ gió hoặc các ngành công nghiệp, kèm theo nhiệt độ cực thấp / cao.

Image