W tym artykule autor kanału YouTube „NightHawkInLight” opowie Ci, jak stworzył lewitatora.
Być może czytelnik będzie zainteresowany, aby wiedzieć, że taki metal jak bizmut ma wiele całkowicie niesamowitych właściwości. Po pierwsze, łatwo topi się w dość niskich temperaturach (271,4 ° C); po drugie, jest w stanie tworzyć krystaliczne formacje o niespotykanym pięknie. Ale autor umieścił zupełnie inną jakość w podstawie tego projektu ...
Faktem jest, że bizmut jest doskonałą diamagnetą. Tworzy własne pola magnetyczne, które przeciwdziałają każdemu innemu polu pochodzącemu z zewnątrz. Biorąc pod uwagę tę cechę bizmutu, można wykorzystać tę właściwość bizmutu do celów praktycznych, aby zareagować na zbliżenie magnesu w sposób przeciwny do żelaza, a mianowicie przez odpychanie go.
Materiały
—
—
—
- rura miedziana
- Drewno liściaste
- Dwuskładnikowa żywica epoksydowa
- papier ścierny.
Narzędzia używane przez autora.
- kuchenka gazowa
- Piła do metalu
- wiertarka.
Proces produkcyjny.
Tak więc autor zamierza wykorzystać opisaną właściwość tego metalu do stworzenia tak zwanej statycznej „kieszeni” dwóch przeciwstawnych pól magnetycznych. Będąc w takiej „kieszeni” mały magnes może skutecznie lewitować między dwoma biegunami magnetycznymi.
W praktyce bardzo trudno jest znaleźć pozycję magnesu, w której będzie on wisiał w przestrzeni pośredniej. Nie ma znaczenia, jak dokładna i dokładna jesteś, magnes albo się zepsuje, albo przylgnie do górnego magnesu.
Lewitator diamagnetyczny, który zamierza skonstruować autor, przyjmie za podstawę siłę odpychającą dwóch diamagnetów.
Bizmut będzie umiejscowiony po obu stronach w punkcie równowagi, zapobiegając przemieszczaniu się magnesu lewitującego zbyt daleko od pozycji środkowej. Każdy z wlewków zneutralizuje siłę przyciągania drugiego, znajdującego się naprzeciwko magnesu, doprowadzając do stanu równowagi obiekt znajdujący się między dwoma biegunami.
Najpierw autor topi w stalowym zbiorniku swoje stare fragmenty bizmutu.
A potem wlewa powstały gęsty płyn do małej ceramicznej miski.Najpierw jednak nieco rozgrzewa ceramikę, aby nie pękła, gdy zaczną wlewać do niej gorący metal.
Autor nadal nie zaleca samodzielnego odlewania metalu w ten sposób.
To są wlewki.
Teraz autor przystępuje do produkcji ramy przyszłego projektu, w którym magnes będzie lewitował. Dla niej mistrz przygotowuje drewniane deski, stalowe kołki, zestaw nakrętek i podkładek. Rzeźbienie na prętach pozwoli ci dostosować projekt do pożądanej wysokości, gdy autor zacznie obliczać bardzo środkową pozycję magnesu, w której nie może „przykleić się” do żadnego z biegunów.
Na każdym takcie zaznacza środek, a także zaznacza miejsca, w których zostaną wywiercone otwory narożne.
Następnie mistrz składa wszystkie trzy deski razem i ciągnie je taśmą maskującą.
Wierci je w jednym bloku, aby nie było przesunięcia otworów.
W jednej z trzech desek nadal wierci się środkowy otwór. Jest to najwyższy wspornik, na którym zostanie zamontowana śruba regulacyjna przytrzymująca magnes podnoszący.
Wlewki są przymocowane do dwóch innych desek, które nie mają otworów w środku. Są przyklejone do żywicy epoksydowej.
Cała konstrukcja zbudowana jest na podstawie metalowych prętów. Za pomocą nakrętek i podkładek każdą poprzeczkę ustawia się na pożądanym poziomie.
Dwa metalowe wlewki znajdują się naprzeciwko siebie, pośrodku.
Górna poprzeczka jest specjalnie zaprojektowana do mocowania magnesu podnoszącego. Ten ostatni jest namagnesowany na śrubę przechodzącą przez środkowy otwór i zabezpieczoną nakrętką. W razie potrzeby nakrętkę można zwolnić lub, przeciwnie, można ją pociągnąć. Magnes znajduje się na spodzie paska.
Levitator jest gotowy. Pozostaje tylko go skonfigurować. Autor ma do dyspozycji wiele magnesów neodymowych o różnych rozmiarach. Pozostaje ustalić, ile i jaki rozmiar magnesów będzie potrzebny do zrównoważenia pól magnetycznych.
Największą kombinacją był największy magnes calowy sparowany z małym magnesem sześciennym 1/8 cala.
Najtrudniejszym momentem było odsłonięcie wszystkich elementów konstrukcyjnych w taki sposób, aby uzyskać stabilną lewitację magnesu „eksperymentalnego”.
I wreszcie długo oczekiwany efekt - magnes unosi się! Jeśli opuścisz tę instalację w niezmienionym stanie, magnes może pozostać w takim stanie zawieszenia przez co najmniej 100 lat, zanim będziesz musiał ponownie konfigurować konstrukcję ze względu na straty siły pola magnetycznego.
Nawet po przesunięciu instalacji z boku na bok magnes nadal szybuje!
Przekonawszy w praktyce o możliwości stworzenia takiego lewitatora, autor postanawia stworzyć drugi, bardziej wyrafinowany projekt.
Aby to zrobić, postanawia ponownie stopić wlewki. Jak pamiętamy, są na nich ślady żywicy epoksydowej, która może wydzielać żrące opary.
Gdy tylko bizmut stopił się, żywica wypłynęła na powierzchnię. Okazało się, że jest dość prosty do usunięcia za pomocą widelca.
Następnie autor wlewa bizmut do aluminiowego pojemnika, który zgodnie z pomysłem autora ma odpowiedni kształt do przyszłego projektu.
Aby odsłonić uzyskane kryształy, w pewnym momencie ciekły bizmut musi zostać spuszczony ze środka zbiornika.
Jednak ze względu na fakt, że bizmut zaczął schładzać się zbyt szybko z dna w nowym zbiorniku, zaczęły powstawać kryształy o nieregularnym i spektakularnym kształcie.
Musi powtórzyć eksperyment, uprzednio umieszczając pod formą podporę z włókna szklanego, co nieco spowolniło proces chłodzenia metalu.
Te kryształy są znacznie bardziej interesujące.
Następnie autor decyduje się użyć kadzi do topienia jako tygla. Kładzie go również na stojaku z włókna szklanego i lekko przechyla. I dostaje wspaniały wynik!
Mistrz wycina wlewki i zagląda do środka ...
Za pomocą szlifowania na papierze ściernym autorowi udało się uzyskać równe, gładkie krawędzie utwardzonego materiału. To będą główne płyty.
Oto wszystkie elementy najnowszego modelu lewitatora.
Drewniana podstawa, do której przymocowany jest dolny panel diamagnetyczny.
Ale cały system zostanie dostrojony dzięki ruchomemu panelowi górnemu i panelowi z magnesem podnoszącym. Calowa rura miedziana będzie stelażem górnych paneli.
Płytka z kryształu bizmutu jest przyklejona do panelu z otworem pośrodku. Z tym otworem jest umieszczana na rurze.
Pod ciężarem panel lekko pochyla się do przodu, co zapobiega zsuwaniu się rurki. Aby uzyskać większą niezawodność mocowania, wystarczy po prostu nasmarować otwór kalafonią. Jednocześnie w razie potrzeby można go łatwo dostosować.
Magnes podnoszący jest zamontowany na podobnym drewnianym panelu, do którego wcześniej przymocowano szeroką stalową płytę. Teraz magnes można przenieść w dowolne miejsce na płycie lub zastąpić innym odpowiednim magnesem, co daje wiele możliwości eksperymentów.
Oto taka prosta i złożona instalacja jednocześnie.
Dzięki autorowi za bardzo interesujący eksperyment!
Wszystkiego dobrego nastroju, powodzenia i ciekawych pomysłów!
Autorskie wideo można znaleźć tutaj.