МАГНИТНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ МАГНИТНАЯ ЯМА Magnetic Bearing Magnetic Levitation LEVITRON ИГОРЬ БЕЛЕЦКИЙ
HTML-код
- Опубликовано: 25 окт 2015
- Новый эксперимент по магнитной левитации на постоянных магнитах. Магнитная яма в стационарном положении не работает. Magnetic Levitation ANTI GRAVITY LEVITRON.
Как Вам это видео? Поставьте лайк! Оставьте отзыв. Мне очень важна Ваша поддержка. Поделитесь с друзьям в соцсетях.
Меня зовут Игорь Белецкий. Я давно увлекаюсь техническим творчеством и популяризацией науки в интернете. Мои видео говорят сами за себя. Я исследую физические явления, проверяю теории и демонстрирую результат.
Станьте свидетелем чудесного преобразования энергии из одного вида в другой. Занимательная физика, научные эксперименты, эффектные опыты, технические самоделки, идеи, гипотезы, изобретения и разоблачения.
Подписывайтесь, заказывайте эксперименты, принимайте активное участие в жизни
моего канала. Мой сайт www.physicstoys.narod.ru , почта Physicstoys@yandex.ru
Двигатель Стирлинга, паровой двигатель, реактивный двигатель, паровая турбина, генератор электричества, электрогенератор, магнетизм, магнитная левитация, магнитный двигатель, магнитный подшипник, магнитный подвес, маховик накопитель энергии, супермаховик, водяной насос, концентратор солнечных лучей, паровая пушка, паровая ракета, вечный двигатель, свободная энергия и многое другое.
Stirling engine, Steam engine, Jam Jar Pulse Jet Engine, Steam Turbine, Generator, Linear Electric Generator, Free Piston Engine, Steam Machine, Thermal Lag Engine, Harwell Thermomechanical Generator TMG, Thermoacoustic Stirling engine, Magnetic Bearing, Magnetic Levitation, Solar concentrator, perpetuum mobile, magnet motor, free energy, water pump. 
Наука
![Квадрокоптер на магнитной подушке [Veritasium]](http://i.ytimg.com/vi/SAaY6ruVz6k/mqdefault.jpg)
![Квадрокоптер на магнитной подушке [Veritasium]](/img/tr.png)
Налицо положительная обратная связь при смещении статического магнита. Чем сильнее его ось отклоняется от вертикали, тем сильнее его тянет в сторону и тем сильнее момент, наклоняющий его в эту сторону. Это связано с градиентом напряженности магнитного поля. Несмотря на длинный противовес, этот момент всё же наклоняет немного ось магнита вместе со спицей (хоть и в меньшей степени) и этого достаточно, чтобы магнит съехал вбок. При динамической стабилизации асимметрия магнитного поля интегрально устраняется за счет момента вращения. Возникает отрицательная обратная связь: чем сильнее наклонился волчок, тем сильнее его потянет обратно, когда он повернётся на 180 градусов. Важно, что при динамической стабилизации ось вращения не зафиксирована относительно оси волчка, а, напротив, эти оси осциллируют друг относительно друга. Выходит, что, как бы сильно мы ни опускали центр тяжести волчка, мальейшего перекоса перекоса оси волчка достаточно, чтобы запустить положительную обратную связь и начать сталкивать его в сторону. При этом чем ниже центр тяжести, тем меньше отклонится ось и тем меньше спица будет давить на ваше опорное отверстие. Однако эта величина ассимптотически никогда не приблизится к нулю.
Наглядно этот аспект положительной обратной связи можно представить как шарик, лежащий на неподвижном шарике. Чем больше нижний шарик и меньше верхний, тем медленнее система будет выходить из равновесия. Если верхний шарик раскрутить вдоль одной оси с нижним, то будем наблюдать такое же динамическое равновесие, как у вас с магнитами.
Простите за много букв.
+trapwalker S Мне понравилось Ваше описание, очень правильно по-моему, значит надо придумать противовес этой положительной связи, подумаю. спасибо!!
+trapwalker S Попробую сказать тоже самое но проще, напряженность магнитного поля не равномерна по окружности.
Негде достать "идеальный" кольцевой магнит т.к. намагничивающий аппарат на заводе производит весьма грубое намагничивание и равномерность не входит в спектр задач, основная задача симметрично точечно намагнитить кольцевой магнит.
Все совсем не так. Ибо магнитные поля расположенны совсем по другому, не так как учат в школе, и не так как показанно в видео на картинке с права. Что такое динамическая стабилизация? Такого в природе нет. И с магнитами это тоже не работает. Что такое магнит на самом деле? Если вы считаете что магнит это искуственно амагниченное чтото. Что сохраняет это искуственное поле то вы ошибаетесь. Если идальше думать в таком же русле то у вас ничего не получится.
@@user-cj2xn3pz9f о чем вы? В контексте того, что я писал (6 лет назад), динамическая стабилизация - это формирование отрицательной обратной связи, стабилизирующей некую систему в точке равновесия или около неё в результате динамического процесса.
Вращение - это динамический процесс. В данном случае это формализация модели реального физического процесса или явления.
Я свою точку зрения описал и арументировал. Чтобы оставаться в конструктивном русле, вам стоило бы тоже добавить аргументов. С голословными категорическими утверждениями у вас ничего не получится=)
"Если вы считаете что магнит это искуственно амагниченное чтото. Что сохраняет это искуственное поле то вы ошибаетесь."
Что вы имели в виду написав это? В чем именно я ошибаюсь? Что именно, как вы полагаете, я считаю? Высказывайтесь, пожалуйста, яснее.
"Если идальше думать в таком же русле то у вас ничего не получится."
А что у меня должно было получиться?
"Что такое магнит на самом деле?"
Что это по-вашему?
Попробуйте промаркировать боковые стороны магнитов. Скорей всего верхний всегда притягивается к нижнему строго в определённом положении, и будет разворачиваться, если его развернуть на 180 градусов относительно нижнего. А вращение не даёт притягиваться, за счёт быстрой смены сторон верхнего магнита относительно сторон нижнего.
+Строгий Лёх Увы, я тоже так думал, но он вращается и сваливается похоже совершенно хаотично, на видео это четко видно.
Игорь, по-моему, тут всё просто: верхний магнит старается перевернуться. Если в случае волчка ему это не давал гироскопический момент, то в стационарном случае - край вашего отверстия... Это магнитная яма является примером неустойчивого равновесия... Тоже самое происходит со спинами ядер и электронов в веществе. Они постоянно переворачиваются и вызывают повороты соседних спинов.
+Paul Kupriyanov Возможно.
Респект тебе из солнечной республики Доминикана 🎉❤
полезная информация! СПАСИБО , я тоже попробую добиться левитации как будет свободное время, мне с детства всегда были интересны магниты)
Можно для осевой стабилизации использовать обычные магнитики сверху и снизу спицы. (На достаточном расстоянии, чтобы поле одного магнита не мешало полю второго.)
Игорь, очень интересное видео-эксперимент, в школах бы такие ставили, по крайней мере в конце 90-х нам такие не показывали на физике. Я подумал может попробовать магнит подобрать поменьше, начать с самого маленького который у вас есть...и зубочистки)))(а черный магнит оставить , либо попробовать его заменить неодимовым, самым большим который есть у вас)
+Игрок Сталинграда Тут размер имеет большое значение это факт, более маленькие магниты у меня проваливались в яму и не удерживались. Тут размер должен быть сопоставим с полем большого магнита. Так что буду ещё пробовать, это не конец.
Классная идея!
игорь, спасибо вам
nice explanation !!!
Спасибо, таки подкинул пищи для размышлений, классный эксперемент сделал.
Игорь, а что происходит, если закрутить тот магнит - что на палке?
Почему в видео - не закрутили его волчком?
+Твоя идея ТВ Пробовал, не получается, он сделан не идеально в плане центровки, его просто дико болтает в полете, такого вращения как у волчка без палочки не получается.
Игорь Белецкий ок, а если стабилизировать его длииинной тонкой ниткой, привязанной снизу - чтобы она позволяла крутиться волчку - и тянула немного его внутрь?
сумбурно написал, надеюсьпонятна мысль ))
+Твоя идея ТВ Но это же уже не чистая левитация получится.
Игорь Белецкий в принципе да, но как эксперимент - интересно! :)
+Игорь Белецкий (investigator) думаю чистая будет если магнит поместить над толстым куском пирографита, но это уже другая история.
интересно а в вакууме этот волчок будет терять кинетику?
Игорь хочу поинтересоваться, как ведёт себя магнитное поле Пирамиды если она сделана из цельного куска магнита
Все как-то позабыли, что мы живём не в идеальном мире и магниты тоже не идеальны. По факту маловероятно, чтобы магнитная ось верхнего магнита совпала с физической осью. Отсюда проявляется "заваливание" магнита в одну сторону. При вращении верхнего магнита вокруг физической оси, т.к. магнитная ось наклонена, волчок начинает заваливаться на одну сторону (с более слабым магнитным взаимодействием). Но, поскольку это происходит не мгновенно, магнит успевает провернуться и сторона с более слабое магнитным взаимодействием оказывается с другого края. Центробежная сила не позволяет магниту перевернуться, а непрерывный разворот наклоненной магнитной оси - прибиться к одному из краёв.
В случае с грузиком мы нейтрализовали только возможность перевернуться. Но магнит по-прежнему не идеален. И его магнитная ось не совпадает со спицей. В результате его уводит в сторону.
Очень интересный эксперимент. А почему несправедливо? Природа дала абсолютно правильный ответ на поставленный вопрос. За работу волчка, если можно так выразиться, отвечает векторное произведение двух ортогональных векторов, которое тоже является вектором, направленным перпендикулярно к двум первым. Другими словами, при попытке "сбить" волчек с оси вращения, он реагирует в направлении перпендикулярном к сбивающей силе. Поэтому, когда волчек сползает в сторону (точно так же как и магнит на спице) возникает сила толкающая его перпендикулярно, и он начинает двигаться по кругу в пределах 5мм. И кроме того, у волчка нет той прецессии, которая была бы, если бы он вращался не на магнитном подвесе, а на столе. Это тоже можно было бы показать. Поэтому, левитация волчка - это дело рук и заслуга самого волчка. А вот из магнита со спицей предлагаю сделать маятник, удлинив спицу, например до метра. Будет очень интересно понаблюдать за характером колебаний.
+Alexandr Sogokon Так ведь хочется чуда! И чтоб не платить! Это же мечта русского человека. А на счет маятника хорошая идея, попробую.
Неидеальность магнитов. Попробуй взять ещё 1 такой же большой магнит(как снизу) и разместить его параллельно над первым, чтобы леветирующий маятник оказался между ними. (с целью скомпенсировать неидельность магнитов и гравитацию она тоже не везде одинаково действует =) ) И провести 2 опыта с разной формой левитирующего магнита тор и шар.
+Shinigami Neko Жаль нет второго такого магнита, но мысль я понял, спасибо.
Классно! Спасибо Игорь! А есть кольцевой магнит с более узким отверстием?
Есть два предположения: 1. Если бы у маленького магнита был только один полюс, он бы стабилизировался в центре без вращения. Может стоит поставить экран на верхний полюс маленького магнита? 2. Стабилизация во время вращения происходит за счет гироскопического эффекта, при котором смещение происходит перпендикулярно к приложенной силе, как у обычного волчка.
Nice!
Игорь здравствуйте, а вот такой вопрос: а если вашу систему из большого круглого магнита и вращающегося волчка над ним поместить в вакуум, остановится ли он когда нибудь??? Заранее спасибо.
Во
Такие видео делай
Молодец
Давай уже реши вопрос с маховичным накопителем
Закрой мотор-генератор:маховик в вакууме.
Проведи эксперимент сколько это будет крутится. Хотя бы на минимальной стабилизации иголки
Парни не забывайте про СПИН(вращение) он же не в одной плоскости лежит как "два стекла", а по спирали, как резьба у винта с гайкой. Каждый же знает что если закручивать винт в гайку в обратную сторону, когда резьбы пересекаются вин соскальзывает в низ с явным щелчком.
Никогда не стоит забывать это важное правило оно заложено природой.
Отличный ролик...!!!
Магнитное поле так устроено, что один полюс тянет сильнее чем другой, а при вращении волчка происходит быстрая смена полюсов крутящегося магнита относительно нижнего магнита и тянет крутящийся волчок то в одну то в другую сторону и за счёт силы инерции в горизонтальном положении (за счёт массы крутящегося магнита) не даёт ему резко переместится в горизонтальном положении и таким образом волчок вращается в воздухе. Одним словом при вращении волчок по очереди тянет во все стороны в горизонтальном положении, а так как вращение быстрое, то его не успевает утянуть в какую нибудь конкретную сторону в горизонтальном положении. Например раскрученный волчок начинает тянуть в одну сторону как полярность при вращении поменялась и уже тянет его уже в противоположном направлении вот за счёт этого волчок просто не успевает свалиться и висит в магнитной яме это из за того что магнитные линии по геометрии одинаковые НО один из полюсов сильнее тянет за счёт нестабильности магнитного поля...
Недавно я провёл опыт по взаимодействию магнитов ( с кольцевым магнитом в частности) и обнаружил, что магнитная яма расположена по периметру кольцевого магнита. Вот по этой причине статический подвес сваливается к периметру кольцевого магнита, а волчок, как спутник, бесконечно сваливается к убегающему краю магнита кольцевого, центрируясь приблизительно в центре кольца.
Игорь, стоит попробовать сточить угол внутреннего отверстия, чтобы изменилась форма магнитной ямы
После эксперимента родились 4 мысли: волчок колеблется, а значит можно снять электричество, хватит ли снятого на поддерживание вращения? можно ли намагнитить магнит так, чтобы поле было идеальным? возможно ли, что при вращении ввиду того, что магнит проводник - там появляются токи и таким образом левитация стабилизируется, как компонент всех сил которые помогают волчку удерживаться в подвешенном состоянии? вспомнил про медь, как в трубке из меди магнит брошенный через нее замедляется, может ли это как-то помочь?
А если крутить нижний магнит волчок будет стоять вертикально не вращаясь?
+vmsdfv По идее должен, но это сложно сделать физически.
Норм.удачи!!!
Здравствуйте! А если взять нижний магнит большего размера и добавить снизу 3 магнит с нужной полярностью для стабилизации верхнего. Поэксперимнтировать с размерами.
Он сваливается из-за неоднородности МП. Кроме гироскопической стабилизации вращение обеспечивает ещё и уравновешивание неоднородностей поля. Вы правильно заметили, при вращении верхний магнит дрожит и подпрыгивает - он спотыкается на неоднородностях магнитного поля.
+Научная Критика Согласен.
Ответ стабильности - в гироскопном эффекте. Рассмотрите, например, вращающийся волчок, стоящий на острой поверхности в гравитационном поле. Никакой гравитационной ямы нет, но волчок "стоит", хотя и шатается. Тоже приосходит и с магнитом - накладываются два эффекта - магнитный (отталкивание) и гравитационный (стабилизация положения).
Надо было перевернуть конструкцию вверх ногами, чтобы ножка не цепляла магнит. Вместо ножки веревку со шрицом с водой, благодаря которому мы можем довольно точно регулировать вес конструкции. Тут всплывает интересный псевдоэффект, благодаря которому мы можем наблюдать наличие правила Ирншоу не только у магнитов, но и у гравики :). Природа этого явления проста - сила магнитной индукции так и гравики убывает с расстоянием, и это никак не зависит от силовых линий или еще чего то.
No entendí nada del idioma ruso pero aprendí a calibrar el levitron cosa que en otros vídeos no explican.... gracias .... buen video
Игорь, очень интересно! Ещё в молодые годы расчитывал электрическое поле для трёх одноименных зарядов, пытаясь обнаружить яму в электрическом поле посередине, но нет - при сближении зарядов поле между ними не просто суммируется, а искажается, создавая между зарядами горку с плоской вершиной. Уверен, что для магнитного поля происходит нечто подобное. Так что яма, возможно, есть, но только пока магнит один. Когда вы подносите второй - она, наверняка, исчезает.
Имеются ЛА - вибролеты . Есть технология - плазменные двигательные панели, расположены в виде круглых зон по периметру и на днище летательного аппарата, а плазменный импульс создают ячейки в виде микрорельсотронов. Если на рельсовые контакты подать электроток, индукция разгоняет искру замыкающую контакты до космических скоростей. У двигательных плазменных панелей, где соединены вместе мини-разрядники ячеек (как у плазменных телевизоров), там рельсотроны уменьшены до размеров шариковой ручки, собраны в плоские панели, которые по конструкции напоминают плазменные панели телевизоров. Расстояние между контактами незначительно - до 1 мм - перемычкой между ними становится искра разряда. Работают ячейки синхронно: стреляют струйками плазмы - искрами электроразрядов, ускоренных силой индукции. Скорость большая, количество рельсотронов в панелях доходит до сотен тысяч - суммарный двигательный импульс в итоге огромен! Разряды идут с мегагерцевой частотой, каждый импульс ударяет о воздух, который завихряется в тороидальные кольца. Эти двигательные панели используются для летательных аппаратов в атмосфере: снизу и по движению создается импульсами плазменных панелей столб кольцевых вихрей - так и летает... В вихревой струе, за счет вращения воздуха, падает температура - влага из воздуха вымораживается снежинками, на которых искрится свет, созданный электроразрядами панели. Получается некий «твердый луч», который при покачивании аппарата изгибается за счет искривления траектории отлетающих вихревых колец. Впрочем, эта технология совсем не супер. Летают они быстро и маневренны - из-за легкости аппарата, но от импульсных плазменных двигателей - СВЧ излучение. Грузоподъемность низка. Радиосвязи нет. Узкая ниша применимости - редкие шпионские миссии. Сейчас вообще уже неактуальны. Потому и рассекречивают...
Почему же такая несправедливость?
Ничто не идеально.
Вы сами ответили на свой вопрос =)
Оригинальное решение: еще один магнит сверху и сферический магнит между ними. Но, боюсь, тоже очень шаткая система получится.
Или - сверхпроводники... - но это уже очень дорогое удовольствие Х)
А ради чего собственно? ))
+UaFur Ну , как бы, ВАУ!
+Игорь Белецкий (investigator) Понеслася! Сферический магнит в студию!
Маленький магнит предлагаю соеденить еще минимум с тремя, которые будут находится в связке снаружи магнитного поля большого магнита. соеденить их чемто немагнитным в одной плоскости. эту всю конструцию возможно тоже крутить, а может она сможет находится в равновесии и без движения. нужен эксперимент.
Есть такая фича - магнитная аномалия, это явление указывается на топографических картах к примеру, для внесения поправок на компас. Магнитные аномалии делают магнитное поле земли не равномерным. Это сродни тому, если бы коьцевой магнит в эксперименте не был бы достаточно отцентрован. В результате эта самая магнитная яма имеет не равномерную форму воронки, а усеченного конуса вверх ногами, и по скату этой неправильной магнитной воронки (ямы) вращающийся магнит и опрокидывается, налетая своим магнитным полем на неровность при малом вращении, либо просто съезжая в статическом состоянии. Устранить этот эффект возможно только лишь создав равное по силе и равномерности уравновешивающее магнитное поле. Отклоняющая система телевизора вам в помощь. Кстати, уфологи вас еще не прокляли? Вы наступили им на больной мозоль, все их мечты об антигравитации рухнули как гироскоп со стола. )))
может стоить поиграть с весом, и попробовать раскрутить левитрон
края сгладятся и возможно будет левитация
В природе всё справедливо. Тут работает "первый закон природы" - что бы что то получить нужно вложить больше чем мы получим в итоге. И справедливость природы в том, что она нам дает возможность дозировать расход ресурса (как скорость процесса) и количество выходного продукта (как мощность). Так природа живет. Так как жизнь это стремление к равновесию (то есть к покою). Аналогия во всем. В космосе, в электричестве, в экономике.
лайк всегда
Спасибо!
Вы правы, поле не идеально, но когда магнит вращается, магнитное поле нижнего магнита не может сопротивляться закону сохранения момента импульса, тут уже не так важно магнит это или нет, тело имеет равномерную массу и вращается. Ответ на ваш вопрос сокрыт в опыте с маховиком подвешанном на веревке и сопротивляющимуся силе притяжения земли.
Вот моя мысль. Никакой ямы нет. Есть точка в пространстве где все силы уравновешены (магнитные и гравитации). И выставить эти силы в равновесии это все равно что поставить идеально заточенную иголку на плоском камне вертикально. А вот гироскопический эффект позволяет колебаться вокруг этой точки.
+Sergiy Zharyy Есть ли жизнь на Марсе, или нет, это науке не известно :) Но гироскопический момент нам еще много чего преподнесет это факт.
+Игорь Белецкий (investigator) это гироскопический эфект раскрыл ещё не все свои тайны.И когда иногда порой нам кажется что мы о нём практически "всё знаем" ,это всё больше и больше заводит нас в тупик.Как в ту "магнитную яму". Но рано или поздно кто то совершит этот прорыв.До конца раскрыв всю суть и истину гироскопического эфекта и мы поймём что в действительности мы "вращались"ни в ту сторону.Разобравшись с этим мы без труда и особых физических затрат и энергии научимся управлять левитацией.А значить нам не нужны будут никакие колеса для транспортных средств в привычном понимании слова.
И ваш канал интересен и познавателен в этом плане.
+Игорь Белецкий (investigator)
Есть яма! И она руками нащупывается, если в руку взять магнитик.
Берите магниты в руки и пробуйте.
Яма чувствуется из-за ослабевание вертикальной реакции магнитного поля. Но горизонтальная то никуда не деваеться. И она направлена от центра "ямы".
Если бы горизонтальные усилия были направлены внутрь - это и была бы яма.
Но повторюсь, это только мои разсуждения
+Sergiy Zharyy хорошая мысль.Тем не менее Игорь Белицкий молодец.Подкинул нам пищу для размышлений.Осталось только схватить скользкую суть, раскопать изюминку этой"магнитной ямы"и связать это с запутаннной мозаикой всех физических явлений и законов связанной с этой темой.Которая далеко ещё не раскрыло все свои секреты.
Иначе вопрос о массовом производстве автомобильных колёс можно было бы закрыть раз и навсегда.А до конца раскрыть эту суть пока наверное также невозможно, как невозможно было бы увидеть человека невидимку,.Если бы он существовал в реальности.
Но как говорится ещё не вечер.
Говоря о ямах, мы забываем о взаимодействии разноименных полюсов этих магнитов. Попробуйте маленькое кольцо с противовесом расположить между двумя большими. Т.е. над этой конструкцией поместить ещё одно большое кольцо.
При запуске вращения волчка, оба магнита вытягивают через общий внутренний центр друг у друга часть магнитных линий. Эта часть линий образует по вертикали два небольших вогнутых конуса между баз-магнитом и волчком. (Один конус стоит, другой опрокинутый над ним).Они не одинаковые из-за площадей магнитов и маг-линии конусов разно полярны, Стыковка их вершин, эта область равновесия волчка, а конусы стремится занять центр, создавая вертикальную ось вращения. Боковые одноимённые полюсные линии магнита и волчка прогибаясь образуют упорную воронку. Эффект; когда вы поднимаете слабо вращающийся и качающийся волчок, он увеличивает вращение, это качающаяся ось вращения забираясь по конусу увеличивает вращение и центрируется в соединении 2-вершин. Гибкость маг-линий позволяет покачиваться волчку по вертикаль-горизонталь из-за погрешностей.
Делюсь эффектом; если подложить под баз-магнит железную пластину любой формы, но больше магнита, то вес левитации волчка можно увеличить примерно на 20-30-50..%. Всё зависит от площади пластины и толщины. Выигрыш во многом.. Пробуйте и напишите.
ну как всегда +, теперь задача такая, жидкость магнитную надеюсь не выпил? наливаем ее в блюдце или волчок с прозрачной крышкой и получаем визуализацию магнитного поля что б корректней ставить вопросы и отвечать на них (будешь видеть кольцевые срезы магнитного поля). Верно заметил что именно вращение и гироскопический момент удерживают ротор в кольцевом магните, вариантов решения со статичным ротором не вижу не при каких условиях.
Возможно попробовать стабилизировать левитацию, за счет магнита установленного вместо пластилина на нижнем конце палочки, который будет притягиваться к стационарному магниту (установленному на столе снизу по середине дырки от бублика-магнита (если смотреть на это сверху) Это будет уравновешивать силу отталкивания и центрировать низ палочки. (верх палочки стабилизировать тоже магнитами как и низ.) Но это только мысли)))
+Юрий Проблема в том что найти такой идеальный по весу магнит не просто, но идею стоит проверить, спасибо.
пластилином можно поиграть) причем увеличив длину палочки, мы увеличим стабилизацию от использования торцевых магнитов. Хотя природу тяжело обмануть)
Возможно проблема из за возникновения токов фуко в самих магнитах, при его кручении, как в оэксперименте с прибором фарадея с одними магнитами, по крайней мере в неомагнитах. Токи фуко (как и любые токи) немного меняют форму поля, как в одном из Ваших экспериментов с алюминиевой полукруглой чашкой. Хотя, это противоречит Вашему же утверждению о неизменности поля при кручении магнита вокруг оси его поля :)
2 варианта: либо вращающийся магнитик создает как вращающийся диск фарадея в магнитном поле большого магнита дополнительное магнитное поле, которое ему помогает удержаться, либо вращение помогает придерживаться более строго вертикального положения, потому что сила тяжести деревяной спицы более инерционна и медленна.
Доброго времени суток Игорь! А много веса выдержит в подвешенном состоянии ? Может Снизу спицы мини моторчик приделать. с батарейкой ) Будет долго левитировать ))))
+Владимир Пономарев Тоже верно:)) можно сделать ради шутки
Мне вот интересно, а при вращении волчка, крутящий момент передается большому магниту?
В случае с подвесом левитирующий магнит смещается вниз. Когда Вы слегка каснулись магнита, он хлопнулся на подставку. Т.е. это была почти предельная высота, на которой внутренние силовые линии отверстия пока слабо притягивают левитрон, т.е. воронка, как бы плоская. Или, даже выпуклая т.к. от центра магнит быстро отклоняется от центра, судя по видео. Вот и не находит магнит впадину по центру при малых отклонениях.
Кстати, интересно было бы экспериментально проверить велико ли влияние трения об воздух на замедление вращения такого волчка. Наверняка энергия вращения каким-то образом тратится на что-то ещё кроме трения: на возбуждение токов фуко или в связи с магнитным полем земли... Хорошо бы выяснить насколько дольше будет вращаться волчок, если откачать воздух из объёма, где он подвешен.
Кстати, поскольку довольно сложно с одинаковым моментом раскрутить дважды один и тот же волчок руками, можно измерять скорость вращения в ходе эксперимента и строить по ней график. Удобнее сравнивать такие графики, чем строить автомат по одинаковому раскручиванию волчка.
Измерять скорость вращения можно нанеся контрастную секторальную разметку на волчок и снимая его камерой с высокой частотой кадров. Сейчас дешевые экшн-камеры вполне выдают 240 кадров в секунду.
Я даже готов написать вам программу, замеряющую скорость вращения по видео. Из чисто научного любопытства. Кстати, если для каких-то экспериментов вам пригодился бы волонтёр-программист -- обращайтесь=). Ибо хорошее дело делаете на ниве популяризации науки.
+trapwalker S Я уже делал такой эксперимент с откачкой воздуха, волчок висит конечно дольше, но не на много. За помощь спасибо!
+Игорь Белецкий (investigator) А что если запускать волчок в среде, где воздух полностью вытеснен насыщенным водяным паром. При охлаждении вода конденсируется оставляя в объёме вакуум. Опасно, конечно, но если в ходе эксперимента что-то рванёт, рейтинг видео взлетит до небес=).
Интересный эксперимент! Думаю это из-за неоднородности магнитного поля в обеих магнитах, а вот природа этой неоднородности технологическая.. оба магнита не идеально круглые, а слегка овальные (на десятки микрометров), но этого вполне достаточно чтобы исказить магнитное поле, плюс намагниченность разных участков магнитов слегка разная, что тоже сильно влияет.. к сожалению это не устранимые дефекты. Единственное что я бы проверил это соответствие магнитного центра ямы с его физическим расположением (то есть с центром тора магнита).. Предлагаю сделать это так: Положить магнит на лист бумаги, взять гвоздик, макать его в краску, и тыкать им в центр магнита, без усилий.. в итоге гвоздик будет притягиваться к одному из концов, нарисуется линия на бумаге куда приятнулся гвоздик.. в итоге после нескольких попыток. будет что то типа "солнышка" с центром, считаем это центром магнитной ямы, ну и посмотреть соответствует ли это физическому центру магнита
интересно если такой магнит расположить ещё сверху волчка. Авес грузила увеличить так что бы верхний магнит не мог притянуть Волчек!
4:48 - Игорёк, двигается он из-за завихрений воздуха.
Ну дальше в словах звучит растерянность и догадки.
-----------------------
Я тебе если помнишь пытался всё именно так описать и ты всё делаешь тут правильно! Но там я тебе писал, что эта яма... её можно или недожать или пережать.... Недожмёшь - не будет ямы, пережмёшь - магнитик проваливается вниз.
2. Вот когда ты закручивал - у тебя был один вес висящего магнита, а когда с палочкой - другой вес, и ещё груз снизу! Поэтому:
--------------------------
Возьми волчок в руку, в ладошку возьми. (можешь воткнуть палочку, но кверху -- она поможет тебе удерживать магнитик в руке от выворачивания полем...) *и нащупай, именно нащупай руокй эту яму! ОНА НАЩУПЫВАЕТСЯ! я её нащупывал* Зафиксируй хоть линейкой хоть на глаз высоту магнитика над большим магнитом в месте наиболее чувствительного эффекта ямы. А теперь подбери общий вес висящей конструкции с деревянной оськой такой, чтоб магнитик висел на точно той же высоте. И будет оно висеть!
Я проделал аналогичный опыт и у меня получилось, без какого-либо вращения, только у меня магнитики не такие эффектные и я тогда не захотел фоткать, но если сильно интересно - я свой опыт могу повторить и сфотографировать. но заморачиваться не охота... ведь и так понятно, что я тебе покажу. И я рукой дрынькал по зависщей конструкции - она как бы в воздухе пружинила...
И ещё: в конце концов наверняка придётся брать деревянную оську длиннее!
Магниты у тебя явно правильно по размерам подобраны. Ты чего-то то ли растерялся, то ли недодумал... давай ещё раз :) Ты в полушаге от успеха!
кстати как вариант Не забываем и про магнитное поле земли Оно вполне может влиять на статичную часть эксперимента )) Это практически компас и левитирующий магнитик просто напросто стягивает поле земли
Игорь сделай какой-нибудь эксперимент со сверхпроводником
+MrZak Нет пока таких материалов у меня.
Что если нижний магнит слишком мал, и отверстие в центре слишком мало', чтобы создать достаточно большую магнитную яму для такого верхнего магнита. Если использовать верхний магнит меньшего размера, а нижний соответственно. Что хочу донести, может нужно не только подобрать высоту и тд., но размер ямы относительно помещаемого в него магнита.
+Rom Minekor Согласен, размер здесь имеет значение, буду пробовать.
Возможно вращение верхнего магнита позволяет скомпенсировать дефекты полей, как пример ДВС с одним нерабочим цилиндром из четырёх продолжает работать. Чтобы проверить достаточно в твоём эксперименте раскрутить нижний магнит.
+Віталій Білик верно!
И, извиняюсь за нехвалительные комментарии и сомневательные, т.к. ОЧЕНЬ нравятся ролики Игоря Белецкого! Просто, действительно, на фоне контента инета это круто, интересно и соответственно даёт повод для дискуссий.
«Посади ты эту птицу, -
Молвил он царю, - на спицу;
Петушок мой золотой
Будет верный сторож твой" (с) Пушкин А.С.
p.s. Спасибо за видео и удачи :)
+Andrey Kartashow Спасибо :))
Очень хорошо было бы,если б вы ещё раскрутили ваш магнит с палочкой,и показали,что тогда)
+Алекс «типа» Хват Он не сбалансирован, я пробовал крутить, его сильно колбасит по сторонам, увы.
+Игорь Белецкий,понятно(((
Мне нравятся ваши эксперименты и ваше стремоение к развитию себя, и зрителей ! Что касается левитации, так на этот счет у меня есть задумка, что если соорудить подставку на основе квадрата, в углу которого будут магниты с одинаковой полярностью , а в середине тоже магнит, только слегка больше и с противоположной полярностью ! На основе вышесказанного, соорудить леветирующую подставку ! магниты по краям будут отталкивать, а магнит в середине стабилизировать )))) Что вы думаете ??
Здравствуйте. Не пробовали сделать такую подставку?
интересно! если сделать нижний груз в форме сосуда с водой, то вода стабилизировала верхни груз?
+Ilie Loba Интересное решение, возьму на заметку, спасибо.
а если вместо груза использовать на спице второй магнит ,? может тогда разница в намагниченности и искажения полей будет меньше ?
+Воробьев Виталий Пробовал так уже когда ещё с подвесами экспериментировал, не работает, увы.
Полагаю что магнитное поле как подушка. С одной стороны надавишь, с другой сильней топорщится. Как магнитное поле земли реагирует на солнечный радиационный ветер. Видео есть. Можно как пример опыт провести. Рядом с круглым магнитом на высоте положить с одной стороны магнит, а с другой стороны внести в магнитное поле другой магнит. Всплеск магнитного поля должен изменить положение первого магнита.
если вы хотите сделать магнитную яму с небольшим значением кривизны магнитного поля, вам нужно по кругу(я бы расположил шестигранником, но восьмигранник будет еще лучше) в доску вставить намертво гайки, в которые потом вкрутить болтики подлиннее, после чего на шляпки болтиков приклеить магниты , так чтоб вверх указывали одинаковые полюса, после чего вкручивая, выкручивая болтики, откалибровать магнитную яму. Но это только яма, а ведь поле является неоднородным и у подвешиваемого магнита, но там я думаю можно поступить также, размер болванки конечно должен быть поменьше, и на нижний конец шпажки я думаю надо будет прицепить грузик.
Игорь,здравствуйте!
А будут ли ещё видео по солнечным батареям?
+Иван Андреев Пока не планирую, поскольку их просто у меня нет. Это дорогое удовольствие для меня сегодня, делаю ролики только на том что есть под рукой, увы.
Я понял.Но если вдруг что,их можно заказать с алиэкспресса.Кстати видео про магниты очень интересные,спасибо вам большое.
Может магнит на палке нужен шарообразный?(как планета) Чего то я не видел таких магнитов, но именно такой формы все планеты и звезды, думаю это не просто так.
+Taras Jadan рановато землянам задаваться такими вопросами. вон еще нефти сколько. Придумайте лучше водку повкуснее.
+Taras Jadan
нет. Нам поля нужны определённой формы.
+Taras Jadan Только планеты тоже кружатся.
+Taras Jadan Шарообразные из-за гравитации. Но магнитные полюса, если есть, все равно явно выражены.
Плотность материала может быть неоднородной ,а за счет вращения недостатки сглаживаются и волчок всегда стремится в самую нижнюю точку.Можно упереть верхнюю часть тонкой иголочкой в стекло трение будет минимальное и он не будет разкачиватся
Скорее всего система автоматически стабилизируется при вращении, благодаря токам Фуко.
Если посмотреть на картинку на 0:32 мы видим что магнитное поле в этой ямке действует по касательной, а центробежная сила просто стабилизирует его. Без вращения магнитное поле, которое направленно вертикально вверх, попросту перетягивает! Т.К. Сила поля по касательной значительно слабее, чем по прямому действию! (По этому и образуется такая впадина) Вращение здесь играет еще и вторую роль, выравнивает магнитное поле по краям магнита. Потому он и колеблется из стороны в сторону!
Игорь, магнит слишком сильно просел вниз из-за груза. Попробуйте сделать палочку длиннее, следовательно груз можно будет применить меньший. Палочка тоже должна быть легкой. Я думаю вы поняли что я имел в видк.
+likelolabe Понял, но пока это не помогло.
А если снизу магнит от центровать по отношению к верхнему по высоте. чтоб с обойх сторон попадал в зону левитации.
Меня всегда интересовало воздействие магнитного поля земли и ее вращения на окружающий наш мир. Может мы просто не ощущаем этого воздействия как например магнит?
а вращающийся магнит с палочкой тоже будет уводить в сторону?
возьми два могнита оденаковые и также попробуй)
На мой взгляд автор все правильно сказал - несовершенство изготовления магнитов. При вращении не эффект гироскопа, думаю, играет роль, а так сказать динамически меняющееся сваливание волчка в одну из сторон. Поля объемно в идеале имеют форму тора так сказать а по факту - бублика с неровностями ))) могу конечно ошибаться но для меня объяснение такое
Честно поленился прочитать все комментарии перед тем как писать свой.
Мне показалось или во время центровки "волчка на шпажке" через оргстекло, волчок заваливался всегда на одну и ту же сторону (там ещё светлая полоса на шпажке)? Если не показалость, то напрашивается вывод, что центр масс какого-то эллемента не соосен с осью шпажки.
С учетом того, что центры масс шайб и магнитов можно считать соосными со шпажкой, то остаётся только пластелин.
Да, он позволяет очень точно сбалансировать всю конструкцию, но может ли неравномерность "налепливания" привести к смещению центра масс и к последующему заваливанию?
А что если крутить нижний магнит, верхний также стабилизируется? Быть может какие то поперечные поля при вращении возникают?
Даже при идеальных условиях малейшее дуновение воздуха сместить ось левитирующего магнита от оси стационарного и равновесие нарушиться.Рассмотри моменты сил притяжения и отталкивания леаитирующего магнита.
Игорь, а вы не пробовали экранировать нижний магнит ( чтобы преобладал полюс обращенный к Волчку )
вот бы визуализировать в 3d магнитное поле этой системы, может яма там вовсе не такая уж и яма, а какое-нибуть кольцевое углубление, а в центре опять горка ?
+Dmitriy Dev Да, было бы не плохо это увидеть.
+Dmitriy Dev тоже подумал про визуализацию магнитного поля, но не формулами в каких-нибудь кадах, а натурально, опилками или жидкостью магнитной. вроде как авиаконструкторы продувают модели
+Igor Kr ну вообще есть же магнитометры, во многие мобилки даже встраивают, теоретически можно сделать 3д сканер на основе cnc-станка или 3д-принтера который меряет поле в разных точках с нужной точностью, а потом визуализировать эти данные.
Dmitriy Dev а если поля подколбашивает, этого не увидеть на спокойных промерах. интересно увидеть как реагируют поля большого и малого магнитов при всяких перемещениях
А если этот верхний волчок раскрутить над магнитом в вакууме? Даст ли это что-то?
Нужно раскрутить еще быстрей раз в сто и не останавливая выровнять его биение в стороны, тогда он будет ровно крутиться.
+Ден А Буду делать идеальную конструкцию тогда и раскручу.
Токи Фуко или как их там. Магниты отталкиваются само собой, но при смещении волчка, его края, благодаря высокой скорости, улавливают резкую смену магнитного поля, возникает ЭДС, которая "затягивает" волчок обратно. Ямы нет. Чем выше обороты тем лучше стабилизация. Для примера можно взять волчок с оооочень большим диском, который, благодаря этому диску, способен держаться в вертикальном положении даже на малых оборотах и увидите как магнитное поле пытается его вытолкнуть, так сказать в "замедленной съёмке".
Игорь, а если использовать электромагниты, хотя бы для того, что бы убедиться в неоднородности намагничивания магнитов. И ещё насчёт ямы, а если поиграться с размерами магнитов, нижнего, и верхнего. Если как Вы говорите, присутствует своеобразный люфт, то можно размером верхнего магнита этот люфт как-то компенсировать.
Благодарю за Ваши видео.
+Алексей Матусевич Я думал об этом, тут конечно можно поиграться, возможно мне не хватило чего то. Из доступных магнитов идеально подходили только эти.
Я посмею предположить что нету никакой ямы в которой бы магнит левитировал, а все эти ухищрения просто "уплосчают" выпуклость магнитного поля чтоб процесс левитации растянуть или чтоб магнит не сваливался быстро и явно.
А идеи с формой магнита напоминают попытку получить квадратные круги на воде от квадратного кирпича. :-)
Главная цель - получить действительно хоть чуть чуть ямку. тогда и получится устойчивое равновесие.
немного не к месту но припомнился мячик не падающий с вершины вертикальной струи воды или воздуха.
Попробуйте взять маленький магнит из феррита. Возможно, вращающаяся в магнитном поле проводящая оболочка неодимового магнита, пропускает через себя вихревые токи (должна нареться) и магнитным полем этих токов верхний магнит притянется к нижнему- потому и не выходит из равновесия "в яме". Если попробовать ферритовый верхний магнит- волчёк левитировать не будет.
+Алексей Хальзев В интернте есть любительские видео где волчок сделан из простого феррита и он тоже зависает, просто не так высоко. Но спасибо за идею проверю, тут каждая мелочь важна.
+Игорь Белецкий (investigator) а феррит обладает проводимостью? если да, то это меня не опровергает, скорее, наоборот
+Игорь Белецкий (investigator) феррит- полупроводник- напрвление вращение волчка тоже повлияет на результат
+Алексей Хальзев На волчок повлияет и направление вращения и полярность по отношению к Земле, и наверное много чего ещё.
Что будет если использовать резинку или нить вместо шпажки?
Проблема стационарного магнитного подвеса, скорее всего, не имеет решения. В поездах Маглев используется система стабилизации с обратной связью или инерциальная. В любом случае, в движении стабилизация обеспечивается легко и непринужденно, но при остановке используются опоры. А уж корпорации-то имели возможности поэкспериментировать с конфигурациями полей и найти решение.
При электростатическом и легко осуществимом кстати, подвесе, вектор силы автоматически направлен вдоль силовой линии поля. При магнитном подвесе они перпендикулярны и всегда "соскальзывают" друг с друга. Велосипед/гироскоп стабилен только имея момент движения. Стоит остановиться и происходит опрокидывание.
Часто приводят пример потенциальной устойчивости как шар в яме. Для магнитов это несколько сложнее. Если для напряженности/плотности поля мы можем взять эквивалентом кривизну поверхности, то как смоделировать отрицательную кривизну ямы в магнитном смысле? Плотность магнитного потока не может быть отрицательной, можно только поменять направление потока. Это как давление газа в вакууме не может быть меньше нуля, а может только поменять направление. Плотность не бывает отрицательной. Отрицательная кривизна это не яма на поверхности, а седловидная поверхность, и на ней наш шар тоже сидеть не будет, свалится.
Теоретически магнитный подвес можно сделать используя магнитный монополь. Но в китайских магазинах его пока не видно. Желающие могут набрать шар из магнитных секторов и убедиться в пропадании магнитного поля при установке последнего сектора.
электроСтатическое равновесие тем более невозможно! В магнитостатическом хотя бы диамагнетики могут помочь и сверхпроводники.
Но диамагнетикам нет аналогии ибо диэлектрическая проницаемость ВСЕГДА больше единицы (иначе бы свет внутри диэлектрика распространялся со скоростью больще скорости света в вакууме).
А у диамагнетиков диамагнитная проницаемость меньше единицы (немного), у сверхпроводников - вообще равна нулю (при наличии сверхпроводимости)
попробуйте нижний цельный магнит поделить на множество ровных частей и соединить по своим местам
Интересная мысль, это совет из проделанного опыта или просто фантазия?
Волочёк и без магнитных полей ведет себя устойчиво как в воздушном пространстве так и в вакууме. Только в вакууме она будет крутиться в несколько десятков раз дольще, т.к. не будут потери на сопротивление воздуха. Но это отдельная тема - гидростатического эффекта. А что касается в магнитном поле, то образуется магнитная подушка, которую можно назвать магнитной - ямой,которая и не даст провалиться. Данные магниты, разумеется не выдержит любую массу, а с еще меньшей массой - будет - куда более устойчивей. Поэтому сила магнитых полей должны соответствовать массе экспериментируемого предмета.
Игорь ну все же просто. В случае с маятником это как уравновесить систему на кончике иглы. Вроде теоретически возможно, но практически не осуществимо. Но стоит придать вращательный момент как Юле, сразу появляется гироскопический момент. Этот момент ведь не только держит ось в данном случае, но и магнитные поля как бы постоянно проскакивают. От чего и колебания магнита. При чем заметьте что если обороты будут маленькие, то и колебания будут больше. И еще момент один. Чем больше магнит тем нужна больше минимальная скорость вращения.
верхний магнит с вращением сваливается так же как и тот который не вращяется, но из за того что вращяющийся магнит по кругу передаёт падение он как бы накручивается на магнитное поле и держится там, при увеличении оборотов и биение пропадёт, а что бы поставить просто так могнит в током положении нужно зделать систему с большим отверсием магнитного поля, просто большой магнит достаточно влияет на маленький чтоб его к себе притянуть
Возможно спицу надо гораздо длиньше, чтобы магнит меньше откланялся от горизонтали.
+Вячеслав Иванищев Возможно.
а можно поместить в верхний кольцевой магнит маленький металлический шарик?
Думаю что вращение волчка магнита изменяет форму магнитных силовых линий на более вытянутую в сторону от оси волчка не усиливая магнитного поля и поэтому вращающийся магнит не опрокидывается нет возможности проверить силовые линии магнитного поля. Буду благодарен если проведете опыт на силовые линии поля при вращении магнита
Если взять магнит с большим диаметром отверстия, линии магнитного поля будут давать яму больше чем у этого. Возможно это даст запас прочности.
+Дмитрий Шевченко Возможно, попробую проверить, купил уже такой магнит.