Как сделать удивительный электромагнитный ускоритель

Содержание

Формула изобретения

Электромагнитный ускоритель метаемого тела, содержащий ферромагнитное метаемое тело, цилиндрический немагнитный ствол с соосно закрепленными на нем и последовательно расположенными катушками тяговых соленоидов, средства управления коммутацией цепей питания каждой катушки по сигналам датчиков положения метаемого тела, отличающийся тем, что он снабжен несколькими отдельными магнитопроводами, причем магнитопроводы расположены так, что каждый из них охватывает по две соседние катушки, примыкая обращенными к стволу боковыми элементами к торцам катушек, при этом для любых трех расположенных последовательно в ряд катушек (j), где j — номер катушки, первый магнитопровод охватывает две рядом расположенные катушки (j) и (j+1), примыкая двумя боковыми элементами к крайним торцам этой пары катушек, при этом между катушками (j) и (j+1) элементы данного магнитопровода отсутствуют, второй магнитопровод двумя боковыми элементами охватывает крайние торцы катушек (j+1) и (j+2) и при этом один боковой элемент второго магнитопровода размещен между рядом расположенными торцами катушек (j) и (j+1), крайние торцы которых охвачены первым магнитопроводом, а между рядом расположенными торцами катушек (j+1) и (j+2), охваченных вторым магнитопроводом, расположен один боковой элемент первого магнитопровода, длина метаемого тела выполнена равной сумме удвоенной длины катушки и утроенного расстояния между катушками, что обеспечивает при движении метаемого тела совместно с соответствующим магнитопроводом и охваченной им парой катушек образование замкнутой магнитной системы, которая способна выполнить как функцию электромагнита, так и функцию трансформатора, средства управления коммутацией цепей питания катушек по сигналам датчиков положения метаемого тела при образовании замкнутой магнитной системы выполнены с возможностью выключения питания катушки (j) при включенном питании катушки (j+1), с последующим выключением питания катушки (j+1) при включенном питании катушки (j+2), для усиления током вторичной магнитной индукции магнитного поля катушки с включенной цепью питания и увеличения тягового усилия сначала в катушке (j+1), а затем в катушке (j+2) и последующих катушках, и при перемещении ферромагнитного метаемого тела осуществляется перенос части электромагнитной энергии от одной катушки к последующей.

Стадии эксперимента

Сгибаем из медной проволоки фигуру в форме сердца, концы проволоки не должны соединятся.
При помощи плоскогубцев делаем небольшую вмятину на плюсовом контакте батарейке.
Ставим батарейку минусом на магнит, сверху надеваем «сердце» на батарейку. Свободные концы проволоки должны слегка касаться магнита.

А что вы делаете, когда отключают электричество в темное время суток? Скорее всего, зажигаете свечи и проводите вечер в ожидании подачи электроэнергии. А можно провести это время с пользой. Например, осветить комнату при помощи обычного магнита и проволоки, который позволит работать лампе без электричества. Или сделать мотор, который сможет работать автономно.

Как сделать электродвигатель из батарейки, проволоки и магнита

Мы продолжаем открывать полезные самоделки для всех наших читателей, сегодня поговорим, как сделать электродвигатель из батарейки, медной проволоки и небольшого магнита. Такой двигатель можно будет использовать в качестве украшения на домашнем столе. В этой статье мы рассмотрим подобную инструкцию, фото и посмотрим видео примеры.

Самодельный электродвигатель из батарейки: необходимые материалы

Перед тем как приступать к процессу сборки мы должны собрать все материалы. Сборка мотора из батарейки занимает около 20 минут, при условии, если человек никогда ничего подобного не делал. Все комплектующие, чтобы сделать самодельный электродвигатель из батарейки вы сможете найти в любом магазине. Еще одна интересная статья, в которой мы разобрали способ подсветки стакана.

Рабочий держатель для батареек. Совет, его можно вытянуть из старых часов или других приборов, которые уже вышли из строя или просто вам не нужно.

Небольшой магнит. Его можно найти в гараже, если нет, тогда любой радио рынок придет вам на помощь.

Батарейка на 1.5 Вольта.

Медная проволока с диаметром 1 мм. Длина должна составлять примерно один метр.

40 см неизолированного провода.

Как только подготовили все необходимые материалы, переходим к сборке самодельного электродвигателя из батарейки. Сложностей никаких нет, но работа кропотливая.

Как сделать электродвигатель из батарейки: пошаговая инструкция

Теперь переходим к главному этапу, сборке двигателя. Посмотрите вот такое видео, здесь весь процесс рассказывается, после видео мы более подробно поговорим о каждом этапе.

Из медного провода делаем катушку двигателя, для этого наматываем провод на батарейку, оставляя с каждой стороны по 5 сантиметров длины. Витков нужно сделать примерно 15-20.
Снимаем намотку из батарейки, вот так она должна выглядеть.
Зачищаем окончание намотки от эмали, это этого используем обычный нож.
Делаем два крепления для двигателя. Берем небольшой провод 10 см и накручиваем несколько витков.
Вставляем батарейку в держатель, к нему сразу прикрепляем крепление для двигателя. Вот так должно получиться в итоге.
Чтобы запустить его кладем на батарейку магнит и немного подталкиваем.

Вот у нас получилось сделать мини двигатель из батарейки, сложного нет ничего. Такой двигатель всегда будет удивлять всех ваших гостей. Посмотрите еще видео, как делают такие двигатели, есть немного и другие способы, здесь вы все найдете. Читайте о том, как сделать зарядное устройство для авто.

Совет! Если двигатель не заработал – значит, слишком большое расстояние между катушкой и магнитом, нужно просто его уменьшить. Если ничего не изменилось, скорее всего, села батарейка.

Статья по теме: Автоматическая подсветка шкафа.

Почему он работает

Электродвигатель из батарейки

начинает работать потому, что на возникшее в проволоке движение заряженных частиц (электрический заряд) воздействует магнитное поле, которое отклоняет направление их движения. В физике это отклонение зовется силой Лоренца.

Для лучшего понимания всего процесса, посмотрите данное видео.

Созданием вечного двигателя люди озадачились давно. В теории возможность осуществления этого устройства отрицается постулатами термодинамики. А мы и не будем пытаться. Это так, для интриги.

Возьмем обычную пальчиковую батарейку, неодимовый магнит и медную проволоку. Кроме эстетической стороны, проволока должна быть изогнута так, чтобы иметь крепление и центр тяжести в одной точке

Это важно для устойчивости и вращения конструкции

Собираем электромотор

На магнит ставим батарейку и затем водружаем на них сердце из проволоки. Система начинает вращаться.

Происходит это потому, что в проволоке возникает электрический заряд. А это ничто иное как упорядоченное движение заряженных частиц. На каждую из них действует магнитное поле, которое отклоняет направление их движения. Это отклонение зовется силой Лоренца. Физическим языком — это сила, с которой электромагнитное или магнитное поле воздействует на точечную заряженную частицу. Частным случаем силы Лоренца является ситуация, когда магнитное поле направлено перпендикулярно вектору скорости. В этом случае сила становится центростремительной.f действующая на заряженную частицу (зарядаq ) при движении (со скоростьюv ).

То есть заряженные частицы движутся по окружности, создавая вращение конструкции. Особо любопытные могут даже рассчитать скорость вращения, получив ее формулу из следующего выражения:

Батарейка через какое-то время сядет, и движение прекратится. А впечатление останется. В медном сердце не живут воспоминания, в отличие от настоящего. Хм… Впечатления, воспоминания, любовь, как это ни банально, — чем не вечный двигатель?!

Электромагнитный двигатель своими руками

Данный самодельный электродвигатель легко изготовить из подручных материалов в домашних условиях. Стоит отметить, что такое устройство можно использовать не только в качестве наглядного примера, но и по прямому назначению, например прикрепив к ротору вентилятор.

Для изготовления понадобится:

Спица;
Тонкие металлические пластины;
Болты с гайками;
Медная проволока;
Кусок фанеры.

Из металлического листа толщиной 0,2 мм, вырезаем 5 прямоугольных пластин 40 на 15 мм. Во всех пластинах поделываем по центру отверстия и одеваем их на подготовленную спицу. Далее необходимо зафиксировать пластины между собой изолентой.

Затем, на оси необходимо закрепить самодельный прерыватель тока, который выполняется из металла, из которого сделаны пластины. Размеры прерывателя 3 на 1 см. Данная пластина складывается пополам и надевается на ось.

Далее, изготавливаем основание из фанеры. Для этого на куске фанеры размерами 50 на 50 мм, просверливаем три отверстия (два для болтов по краям и одно по центру для установки ротора). Из металлической пластины изготавливаем П – образный держатель для верхней части ротора. И в нем просверливаем по центру отверстие.

После этого, для изготовления статора, вырезаем из металла три пластины, которые будут соединять болты в нижней части конструкции и проделываем в них по два отверстия для болтов. Надеваем данные пластины на болты, а боты вставляем в отверстия на деревянной площадке.

Далее, болты обматываются изолентой, и на нее наматывается медная проволока 500 витков. На одном из углов деревянной конструкции, крепится держатель для прерывателя контакта. К катушкам подключается электричество напряжением 12 Вольт.

Способы реализации магнитной левитации

Обеспечить равновесие объекта в пространстве можно, применив несколько способов: сервомеханизмы, диамагнетики, сверхпроводники и системы с вихревыми токами. Такие устройства дают возможность объекту сохранить равновесие, когда он поднят над основой с магнитом. Как сделать левитирующий прибор самостоятельно выясним в статье.

Электромагнитная левитация с системой слежения

Собрав устройство на основе электромагнита с использованием фотореле достигают левитации мелких металлических предметов. Они зависают в воздухе, приподнимаясь над электромагнитом, который закреплен на стойке. Электромагнит работает, пока предмет не затеняет фотоэлемент в стойке, то есть он получает световой сигнал от контрольной точки и предмет медленно поднимается.

Поднявшись на расчётное расстояние, предмет перекрывает контрольную точку, на фотоэлемент попадает тень, магнит отключается и предмет падает. Но окончательно упасть на стойку он не успевает: как только с контрольной точки уходит тень, фотоэлемент срабатывает, и магнит вновь включается. Досконально отрегулировав систему можно добиться ощущения парения предмета в воздухе.

Диамагнитная левитация

Самым доступным диамагнетиком (свойство намагничиваться против магнитного поля) является грифель карандаша из графита. У него сильная магнитная восприимчивость. Способен проявлять левитацию над неодимовым магнитом при температуре от 15 °C до 25 °C. Для создания магнитной ловушки полюса магнитов располагают в шахматном порядке.

Магнит с показателем индукции в 1Тл способен повиснуть между висмутовыми пластинами. Создав магнитное поле в 11 Тл, можно стабилизировать его левитацию даже между пальцами, так как они тоже диамагнетики.

Левитация магнита над сверхпроводником (эффект Мейснера)

Взяв пластину из оксида иттрия-бария-меди и охладив ее до −195,75 °C (жидкий азот), мы придаем ей свойства сверхпроводника. Положим под подставку с неодимовым магнитом эту пластину и уберем подставку: мы видим как магнит левитирует в воздухе.

Минимальная индукция в 1мТл способна приподнять на 4 миллиметра магнит над подобным сверхпроводником. Добавляя индукцию, увеличивается расстояние между пластиной и магнитом.

Это явление основывается на свойстве сверхпроводника выталкивать магнитное поле из сверхпроводящей фазы. Поэтому магнит, сталкиваясь с полем противоположного заряда, отталкивается от него и зависает над сверхпроводником, пока тот не потеряет свойства.

Левитация в условиях вихревых токов

Вихревой ток, возникающий в переменном магнитном поле больших проводников, может удержать некоторые металлические предметы, вызывая левитацию. Например: диск из алюминия может парить над катушкой переменного тока.

Это явление объясняет закон Ленца: индуцированный диском ток создает поле, противоположного направления. Таким образом, диск будет левитировать пока в катушке есть переменный ток. Главное подобрать подходящие габариты катушки.

Что такое магнитный двигатель

Все вечные двигатели можно разделить на 2 вида:

Первые;
Вторые.

Что касается первых, они представляют собой по большей мере плод фантазий писателей фантастов, но вторые – вполне реальные. Первый вид подобных двигателей извлекает энергию из пустого места, но второй, получает ее из магнитного поля, ветра, воды, солнца и т.д.

Магнитные поля не только активно изучают, но и пытаются использовать их в качестве «топлива» для вечного силового агрегата. Причем многие из ученых разных эпох добивались значительных успехов. Среди известных фамилий, можно отметить следующие:

Николай Лазарев;
Майк Брэди;
Говард Джонсон;
Кохеи Минато;
Никола Тесла.

Особенное внимание уделялось именно постоянным магнитам, которые могут восстанавливать энергию в прямом смысле из воздуха (мирового эфира). Несмотря на то, что каких-то полноценных объяснений природы постоянных магнитов на данный момент нет, человечество двигается в правильном направлении

На данный момент, есть несколько вариантов линейных силовых агрегатов, что имеют отличия по своей технологии и схеме сборки, но работают на основе одинаковых принципов:

Работают благодаря энергии магнитных полей.
Импульсного действия с возможностью контроля и дополнительного источника питания.
Технологии, которые совмещают в себе принципы обоих силовых агрегатов.

Магнитная левитация в домашних условиях

В 90х годах XX века очень популярной стала игрушка Левитрон, основанный на воздействии магнитного поля.

Это волчок-левитатор, зависший в воздухе. Подобную игрушку можно собрать в домашних условиях, чтобы понять сущность магнитной левитации. Как сделать левитрон – представим подробную инструкцию.

Список материалов:

доска из дерева;
простой карандаш;
изолента;
шайбы из пластика или латуни;
картон;
13 дисковых неодимовых магнитов марки N52 размером 12*3 мм;
широкий кольцевой магнит с наружным диаметром 20, внутренним 10мм марки N42.

Описание процесса сборки пошагово:

Изготовление раскладки. Изначально волчок собирался на двух керамических кольцевых магнитах. В нашей конструкции мы применим стандартные неодимовые магниты. Для начала распечатаем схему отверстий разметки для установки магнитов. Перед началом работ проверьте соответствие размеров в распечатанной схеме и указанных в исходнике. Если все соответствует, то вырежьте макет.
Готовим основание. На доску приложите бумажную схему и разметьте в соответствии с ней

Обратите внимание, что толщина деревянной заготовки должна быть от 6мм.
Перенос всех блоков схемы на основу. Приклейте бумажный носитель к получившейся основе

Используя сверло Форстнера (d=12мм), накерните центр кругов. Это обеспечит дальнейшую точность сверления.
Высверливаем отверстия. Применяя сверло Форстнера (d=12мм) делаем отверстия в заготовке так, чтобы дно отверстия заходило на 3 мм в верхнюю часть блока. Следует обеспечить расположение магнитов на максимально близком расстоянии к верхней части.
Установка магнитов. Когда отверстия готовы, вы еще раз проверили их размеры, установите магниты одним полюсом вверх, например южным. Для определения полюсности можно применить маркированный магнит D68PC-RB. Положим блок на стальную пластину, чтобы магниты легче прошли на дно отверстий. Возьмем магниты марки N52 и разложим в отверстия по одному как можно глубже. Если необходимо протолкнуть магнит, можно взять деревянный дюбель.
Как сделать волчок. Берем карандаш длиной 40 мм с заостренным концом. Наматываем на него изоленту, для увеличения диаметра подходящего под центральную часть кольцевого магнита. Вставьте карандаш в магнит, чтобы южный полюс располагался внизу, как и заостренная часть карандаша. Чтобы добавить вес волчку, воспользуйтесь пластмассовыми или латунными шайбами: наденьте несколько сверху. Для обеспечения правильной работы необходимо методом подбора определить приемлемое количество шайб.
Запускаем систему. Отрезаем картон или пластик для платформы. Укладываем его на магнитное основание. На платформе волчок начинает раскручиваться и постепенно с платформой поднимается вверх до попадания в яму магнитного поля.

Если все сделано правильно, то волчок зависнет. Отладка механизма может занять продолжительное время.

Советы по регулированию волчка:

Постарайтесь обеспечить баланс основания. Применяйте кусочки картона или бумаги для поднятия сторон основания и его выравнивания. При отклонении от центра к какой-то стороне, поднимайте ее, подкладывая кусочки бумаги.
Примените трехточечное нивелирование.
Учитывайте вес волчка: устройство предполагает наличие магнитной ямы – сила магнита в центре слабее, чем возле края. Для удержания магнита в центре, следует добавить вес (при вылетании волчка) или уменьшить (если волчок не поднимается от платформы).
Еще одним значимым показателем является высота платформы: низкая платформа не дает волчку достаточно раскрутиться. Следовательно, нужно подложить под нее бумагу или картон.
При наличии под рукой 3D-принтера, можно распечатать на нем игрушку.

Таким образом, сделать левитрон своими руками в домашних условиях возможно. На основании представленных материалов можно сконструировать различные сувениры, предметы интерьера, способные порадовать вас и ваших знакомых. Помимо этого можно показывать всевозможные фокусы с магнитами и левитацией детям.

Как собрать двигатель самостоятельно

Не менее популярными являются и самодельные варианты таких устройств. Они достаточно часто встречаются на просторах интернета не только в качестве рабочих схем, но и конкретно выполненных и работающих агрегатов.

Один из самых простых в создании в домашних условиях устройств, создается с использованием 3 соединенных между собой валов, которые скреплены таким методом, чтобы центральный, был повернут на те, что находятся по сторонам.

В центр того вала, что посередине, прикрепляется диск из люцита, диаметром в 4 дюйма, а толщиной в 0,5 дюймов. Те валы, которые располагаются по сторонам, также имеют диски на 2 дюйма, на которых располагаются магниты по 4 штуки на каждом, а на центральном вдвое больше – 8 штук.

Ось обязательно должна находиться по отношению валов в параллельной плоскости. Концы возле колес проходят с проблеском в 1 минуту. В случае если начать перемещать колеса, тогда концы магнитной оси начнут синхронизироваться. Чтобы придать ускорения, необходимо поставить в основание устройства брусок из алюминия. Один его конец должен немного касаться магнитных деталей. Как только усовершенствовать конструкцию таким образом, агрегат будет вращаться быстрее, на пол оборота в 1 секунду.

Смотрите это видео на YouTube

Приводы были установлены так, чтобы валы вращались аналогично друг другу. В случае если на систему попробовать воздействовать пальцем или каким-то другим предметом, тогда она остановится.

Предварительный ускоритель

Первым делом частицы надо создать и затем разогнать до небольшой энергии. Всё это делается в маленьком предварительном ускорителе. Электроны и протоны добывают из обычного вещества, например, с помощью электрического поля или ионизации. Частицы «утягиваются» электрическим полем, ускоряются под его действием, а затем попадают в небольшой синхротрон, который называется «накопитель». В нём частицы накапливаются, и когда их станет достаточно много, они «впрыскиваются» в основной ускоритель. Там с ними начинаются эксперименты, а в предварительном ускорителе частицы вновь накапливаются с нуля. Каждый такой цикл занимает несколько часов.

Если же надо проводить эксперименты с частицами, которых отсутствуют в обычном веществе (например, антипротоны), то схема усложняется. Вначале, как и раньше, получают протоны, затем пучок протонов направляется на специальную мишень (конвертор). При столкновении протонов с ядрами мишени рождается мешанина частиц, среди которых есть и антипротоны. С помощью магнитных полей эти антипротоны выделяют и затем направляют в накопитель.

Магнитные линзы

Частицы, летящие в пучке друг рядом с другом, имеют одинаковые электрические заряды и поэтому отталкиваются. В результате пучок стремится расплыться в поперечном направлении. Для предотвращения этого расхождения пучок приходится постоянно фокусировать. Этим занимаются специальные квадрупольные магниты, расставленные вдоль ускорительного кольца, — «магнитные линзы».

Самая важная пара магнитных линз установлена непосредственно перед входом встречных пучков в детектор — эти линзы называют «финальные квадруполи». Именно там частицы из встречных пучков должны будут столкнуться, чтобы породить новые тяжелые частицы. Вероятность столкновения тем выше, чем «туже» сфокусированы пучки в месте встречи: если диаметр «пятна фокусировки» в каждом пучке уменьшить в два раза, то частота столкновений возрастет в 16 раз.

Как правильно сделать моторчик из батарейки

Данный электромотор, носит скорее демонстрационный характер. Для того чтобы изготовить простейший мотор потребуется некоторое количество времени и подручные материалы.

Основные элементы:

Батарейка 1,5 В;
Небольшой магнит;
Булавки;
Скотч;
Пластилин.

В первую очередь, необходимо изготовить катушку, которая и будет выступать в качестве ротора. Для этого наматываем эмалированную медную проволоку вокруг батарейки (6 витков). Концы проволоки продеваем в получившуюся катушку и фиксируем узелками.

Откусываем пассатижами концы катушки (они должны получиться примерно по 4 см). Один конец зачищаем от лака полностью, а второй только с одной стороны (он будет выступать в качестве прерывателя).

Далее, используя скотч, крепим булавки к контактам батарейки. Для этого нужно просто приложить булавки и обмотать батарейку скотчем. Затем, на батарейку при помощи пластилина производится установка магнита.

В ушки булавок вставляем катушку. В данной катушке образуется магнитное поле, за счет которого происходит вращение подвижного элемента конструкции. Если вращения не происходит, поменяйте контакты катушки местами.

Упрощенная модель мотора из батарейки и проволоки

Существует много типов электродвигателей, и их можно классифицировать по разным критериям. Один из них – это тип электроэнергии, поставляемой им. Мы можем различать двигатели постоянного и переменного тока.

Одним из первых двигателей постоянного тока постоянного тока был диск Faraday, который, как и многие двигатели, был реверсивной машиной. После поставки механической энергии он произвел электричество (однополярный генератор).

Сегодня мы собираемся построить простейшую, но рабочую модель двигателя постоянного тока.

Материалы

Материалы, необходимые для изготовления игрушки, можно найти в каждом доме. Нам нужно:

Небольшое количество проволоки в эмали с диаметром 0,3-0,6 мм R6 – батарея 1,5 В Магнит может быть небольшим Вспомогательные материалы: олово, канифоль, фрагмент проволоки и часть универсальной печатной платы для «роскошной» версии Конечно, нам также нужен паяльник с сопротивлением или сопротивлением трансформатора.

Мы работаем

Эмалированные провода должны быть намотаны на батарею, создавая небольшой круг, который будет служить обмоткой двигателя. Затем, с концами провода, оберните обмотку так, чтобы она не развивалась.

Чтобы крыльчатка была готова, вы все равно должны удалить изолирующую эмаль на концах провода, которая будет служить осью. Кроме того, один из них также будет примитивным коммутатором. Поэтому, если, с одной стороны, мы удаляем всю эмаль, с другой стороны, мы должны делать это только с одной стороны, сверху или снизу:

Самый простой способ сделать это – поместить выпрямленный конец провода на плоский воздух, например, на столешницу, а затем очистить эмаль сверху с помощью бритвенного лезвия. Напоминаю, что другой конец должен быть изолирован по периметру!

Наконец, выпрямите ось так, чтобы рабочее колесо было как можно более сбалансированным.

Затем сделайте два небольших обруча (подшипники), в которых ротор будет вращаться. Диаметр обода должен быть около 3 мм (лучше всего использовать гвоздь для намотки).

Куски проволоки с подшипниками необходимо припаять к батарее. Затем мы склеим из него небольшой магнит, чтобы один из его полюсов был направлен вверх. Все это должно выглядеть примерно так:

Если теперь включить ротор, он должен вращаться с высокой скоростью вокруг своей оси

Иногда требуется небольшой предварительный пуск, осторожно вращая ротор, пока он не «защелкнется». Эту модель электродвигателя, выполненную во время этого действия, можно увидеть на видео:

Мы также можем сделать более прочную версию этой физической игрушки. Я использовал большой магнит из старого динамика, который я прикреплял к универсальной печатной плате с фрагментами проводов. Также к нему припаяны более жесткие кронштейны. Плоская батарея 4,5 В находится под пластиной, а также под ней находятся кабели, которые обеспечивают напряжение на кронштейнах. Видимый с правой стороны перемычки функционирует как переключатель. Дизайн выглядит следующим образом:

Работа этой модели также изображается на видео.

Как и почему это работает?

Вся шутка основана на использовании электродинамической силы. Эта сила действует на каждый проводник, через который течет электрический ток, помещенный в магнитное поле. Его действие описано в правиле левой руки.

Когда ток проходит через катушку, электродинамическая сила действует на нее, потому что она находится в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом. Эта сила заставляет катушку вращаться до тех пор, пока ток не будет прерван. Это связано с тем, что одна из осей, через которые подается ток, изолирована только на половине периметра. Хотя сила больше не работает, катушка выполняет вторую половину вращения из-за своей инерции. Это продолжается до тех пор, пока ось не превратится в свою изолированную сторону. Схема будет закрыта, и цикл повторится.

Представленный электродвигатель – простая, но эффективная физическая игрушка. Отсутствие каких-либо разумных практических приложений делает игру очень приятной.

Получайте удовольствие и информативное развлечение!

И сегодня расскажем о том, как сделать полностью рабочую модель электродвигателя из батарейки, медной проволоки и магнита. Такой макет может использоваться, как поделка на столе у домашнего электрика, как наглядный пример для объяснения принципов работы таких механизмов, и просто как забавная безделушка, которую можно подарить близкому человеку. Сделать ее довольно просто и под силу каждому, Вы можете собрать ее вместе с ребенком, что станет отличным развлечением. Далее мы предоставим подробную инструкцию с фото и видео примерами, чтобы сборка простейшего моторчика была понятной и доступной!

Основные типы магнитной левитации

На парящий предмет воздействует давление, которое можно получить, используя несколько конструкций. Принято выделять электромагнитные конструкции (ЕМS) и электродинамические устройства (EDS).

Системы ЕМS нестабильны в равновесном положении. Для приемлемой работы требуется оснащение автоматизированной системой управления, которая обеспечивает бесперебойный контроль.

Притяжение возможно между ферромагнетическими проводниками и электрическим магнитом. Работа подобных систем основана на принципах действия вихревого тока в проводящем компоненте. Это возможно при наличии переменного магнитного поля.

Система EDS может быть представлена двумя типами взаимодействий:

Стационарная катушка находится во взаимосвязи с магнитом, который является сверхпроводником.
Изменение в магнитном поле вызывает воздействие силы, генерирующей переменный ток.

Сила отталкивания, используемая в электродинамической системе, делает ее инертно стабильной. Что обуславливает использование постоянных магнитов в установках гибридного типа, а не в самостоятельных. Потому что постоянные магниты не обеспечивают стабильности положения в различных степенях свободы.

Иногда планируется для обеспечения процесса левитации отойти от применения магнитных материалов и собрать систему из элементов отличной структуры. Тогда все равно возникает необходимость применять магнитные посредники (вставки).

Система «руления» пучком. Поворотные магниты

Когда физики говорят про движение частиц внутри ускорителя, то они называют их коллективно: пучок частиц. Этот пучок не размазан по всей длине трубы, а собран в отдельные сгустки частиц. Обычно сгусток представляет собой длинную (несколько сантиметров или десятков сантиметров) и тонкую (десятки микрон) «иголочку», состоящую из летящих рядом частиц.

По первому закону Ньютона, частицы в свободном состоянии стремятся двигаться по прямой. Поэтому для того, чтобы удерживать их внутри кольцевого ускорителя, их траекторию приходится заворачивать с помощью магнитного поля. Для этого вдоль ускорительного кольца на некотором расстоянии друг от друга устанавливают специальные поворотные магниты. В результате траектория пучка становится похожей на скругленный многоугольник: в его вершинах пучок поворачивается на небольшой угол, а затем летит до следующего магнита по прямой. Именно на прямых участках установлена вся остальная аппаратура.

Чем больше энергия частиц, тем труднее завернуть их в дугу нужного радиуса и тем более сильные поворотные магниты приходится использовать. На коллайдере LHC используются поворотные магниты с индукцией 8 Тесла (примерно в 100 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли). Такое сильное поле удается получать лишь в сверхпроводящих электромагнитах и только при очень низкой температуре. В результате всю установку (а это кольцо периметром в 27 км!) приходится охлаждать до очень низких температур (ниже 2 К). Это лишний раз подчеркивает, что ускорительное кольцо — это не просто «труба с магнитным полем», а сложнейшая техническая конструкция.

Магнитное поле в поворотных магнитах не однородное; оно чуть слабее во внутренней части и чуть сильнее во внешней части дуги. Это сделано для того, чтобы вернуть обратно пучок, слегка сбившийся с оптимальной орбиты.

Ускоритель[править | править код]

Улучшение «Ускоритель»

Тип	Предметы
Редкость	Обычный
Возобновляемый	Нет
Складываемый	Да (64)
Первое появление	IC² 1.60

Улучшение «Ускоритель» на 30 % уменьшает время, необходимое на 1 операцию за счёт существенного увеличения энергопотребления — на 60 %. Здесь имеется в виду энергопотребление за единицу времени, не забудьте, что время одной операции уменьшается. Иногда из-за округления получается так, что при добавлении ускорителя прибор начинает потреблять меньше энергии на одну операцию. Время одной операции не может быть меньше одного такта (1/20 секунды), поэтому для каждого прибора существует неявный предел количества ускорителей. Можно поставить больше, но быстрее уже не будет, а энергопотребление увеличится. Подробная информация о зависимости времени операции и энергопотребления от количества ускорителей приведена на страницах приборов.

Крафтправить | править код

Ингредиенты	Процесс
Изолированный медный провод +Электросхема +Охлаждающий стержень 10к илиОхлаждающий стержень 30к илиОхлаждающий стержень 60к