כידוע, בגלל הסדר העולמי השולט, לכדור הארץ יש שדה כבידה מסוים, ותמיד החלום של האדם היה להתגבר עליו בכל דרך שהיא. ריחוף מגנטי הוא מונח פנטסטי ולא מציאות יומיומית.
תחילה הובנה כיכולת היפותטית להתגבר על כוח הכבידה בדרך לא ידועה ולהעביר אנשים או חפצים באוויר ללא ציוד עזר. עם זאת, כעת הרעיון של "ריחוף מגנטי" הוא כבר די מדעי.
מפתחים מספר רעיונות חדשניים בבת אחת, המבוססים על תופעה זו. וכולם בעתיד מבטיחים הזדמנויות נהדרות לשימוש רב תכליתי. נכון, ריחוף מגנטי לא יבוצע על ידי קסם, אלא תוך שימוש בהישגים הספציפיים מאוד של הפיזיקה, היינו החלק הלומד שדות מגנטיים וכל מה שקשור אליהם.
לא מעט תיאוריה
בקרב אנשים רחוקים מהמדע, יש דעה כי ריחוף מגנטי הוא מעוף מודרך של מגנט. למעשה, מונח זה פירושו התגברות על נושא הכובד באמצעות שדה מגנטי. אחד המאפיינים שלו הוא לחץ מגנטי, והוא משמש ל"מלחמה "נגד כוח הכבידה.
במילים פשוטות, כאשר כוח המשיכה מושך חפץ כלפי מטה, הלחץ המגנטי מופנה כך שהוא דוחף אותו בכיוון ההפוך - כלפי מעלה. אז יש ריחוף של מגנט. הקושי ביישום התיאוריה הוא שהשדה הסטטי אינו יציב ואינו מתמקד בנקודה מסוימת, ולכן יתכן שהוא לא יתנגד לחלוטין למשיכה. לכן, נדרשים יסודות עזר אשר יעניקו לשדה המגנטי יציבות דינאמית כך שהרמת המגנט היא תופעה קבועה. כמייצבים לכך, משתמשים בטכניקות שונות. לרוב - זרם חשמלי באמצעות מוליכי-על, אך ישנם התפתחויות אחרות בתחום זה.
ריחוף טכני
למעשה המגוון המגנטי מתייחס למונח הרחב יותר של התגברות על משיכה כבידה. אז, ריחוף טכני: סקירת שיטות (קצרה מאוד).
נראה שהסתדרנו קצת עם טכנולוגיה מגנטית, אך עדיין יש שיטה חשמלית. בשונה מהראשון, השני יכול לשמש לתמרון מוצרים ממגוון חומרים (במקרה הראשון, רק ממוגנט), אפילו דיאלקטרי. ריחוף אלקטרוסטטי ואלקטרו-דינמי מופרדים גם הם.
קפלר ניבא את האפשרות של חלקיקים תחת השפעת האור לבצע תנועה. וקיומו של לחץ קל מוכיח על ידי לבדב. התנועה של חלקיק לכיוון מקור האור (ריחוף אופטי) נקראת פוטופורזה חיובית, ובכיוון ההפוך, שלילי.
ריחוף אווירודינמי, השונה מאופטיקה, יש די נרחב בטכנולוגיות של ימינו. אגב, "הכרית" היא אחד הזנים שלה. כרית האוויר הפשוטה ביותר קלה להשגה - נקדחים חורים רבים במצע המוביל ואוויר דחוס מפוצץ דרכם. במקרה זה, כוח הרמת האוויר מאזן את מסת האובייקט והוא מרחף באוויר.
השיטה האחרונה המוכרת למדע כרגע היא ריחוף באמצעות גלים אקוסטיים.
מהן כמה דוגמאות לריחוף מגנטי?
מדע בדיוני חלם על מכשירים ניידים בגודל תרמיל שיכול "לרחף" אדם בכיוון אליו הוא זקוק במהירות ניכרת. עד כה המדע עשה מסלול אחר, פרקטי יותר וניתן לבצע - נוצרה רכבת שנעה באמצעות ריחוף מגנטי.
היסטוריית רכבת סופר
לראשונה, הרעיון של קומפוזיציה באמצעות מנוע ליניארי הוגש (ואף הוגן פטנט) על ידי הממציא הגרמני אלפרד קיין. וזה היה בשנת 1902. לאחר מכן, התפתחות המתלה האלקטרומגנטי והרכבת המצוידת בו הופיעה בקביעות מעוררת קנאה: בשנת 1906 הציע פרנקלין סקוט סמית 'אב-טיפוס נוסף, בין 1937 ל -1941. הרמן קמפר קיבל מספר פטנטים באותו נושא, וקצת לאחר מכן, הבריטי אריק ליסווייט יצר אב-טיפוס של מנוע בגודל טבעי. בשנות ה -60 הוא השתתף גם בפיתוח של מסלול רחפות (Track Hovercraft), שהיה אמור להיות הרכבת המהירה ביותר, אך לא עשה זאת, מכיוון שהפרויקט נסגר בשנת 1973 בגלל חוסר מימון מספיק.
רק שש שנים לאחר מכן, ושוב בגרמניה, הוקמה רכבת כרית מגנטית שקיבלה רישיון נוסעים. מסלול המבחן, שהונח בהמבורג, אורכו פחות מקילומטר, אך הרעיון נתן השראה לחברה עד כדי כך שהרכבת תפקדה גם לאחר סגירת התערוכה, לאחר שהצליחה להסיע 50 אלף איש בשלושה חודשים. המהירות שלה, בסטנדרטים מודרניים, לא הייתה כל כך גדולה - רק 75 קמ"ש.
לא תערוכה, אלא מוגלגל מסחרי (כפי שכונה הרכבת בעזרת מגנט), היא רצה בין שדה התעופה בירמינגהם לתחנת הרכבת מאז 1984, והושיטה במשך 11 שנים. השביל היה קצר עוד יותר, רק 600 מ ', והרכבת התנשאה 1.5 ס"מ מעל הרכבת.
גרסה יפנית
בעתיד שככה ההתרגשות מרכבות כריות מגנטיות באירופה. אבל בסוף שנות ה -90, מדינת היי-טק כה יפן התעניינה בהן באופן פעיל. בשטחה כבר הונחו מספר מסלולים ארוכים למדי שלאורכם עפים המגלב, תוך שימוש בתופעה כמו ריחוף מגנטי. באותה מדינה יש גם רשומות מהירות גבוהה שנקבעו על ידי הרכבות הללו. האחרון שבהם הראה מגבלת מהירות של יותר מ- 550 קמ"ש.
סיכויי שימוש נוספים
מצד אחד, אנשי המוגלגים מושכים ביכולתם לנוע במהירות: על פי חישובי התיאורטיקנים ניתן לפזר אותם עד 1, 000 קמ"ש בזמן הקרוב. אחרי הכל, הם מונעים על ידי ריחוף מגנטי, ורק התנגדות אוויר מאטה. לכן מתן המתווה האווירודינמי המרבי להרכב מקטין מאוד את השפעתו. יתר על כן, בשל העובדה כי הם אינם נוגעים בפסים, הבלאי של רכבות כאלה איטי ביותר, וזה כלכלית רווחית מאוד.
פלוס נוסף הוא הפחתה באפקט הקול: המוגלגים נעים כמעט בשקט בהשוואה לרכבות המקובלות. בונוס הוא גם השימוש בחשמל בהם, מה שמפחית את ההשפעות המזיקות על הטבע והאווירה. בנוסף, הרכבת הכרית המגנטית מסוגלת להתגבר על מדרונות תלולים יותר, וזה מבטל את הצורך בהנחת פסי רכבת העוקפים גבעות וירידות.
יישומי אנרגיה
כיוון מעשי מעניין לא פחות יכול להיחשב כשימוש נרחב במיסבים מגנטיים ברכיבי מפתח במנגנונים. התקנתם פותרת את הבעיה החמורה בבלאי של חומר המקור.
כידוע, המסבים הקלאסיים נשחקים די מהר - הם כל הזמן חווים עומסים מכניים גבוהים. באזורים מסוימים, הצורך בהחלפת חלקים אלה פירושו לא רק עלויות נוספות, אלא גם סיכון גבוה עבור אנשים המשרתים את המנגנון. מסבים מגנטיים נשארים פעילים הרבה יותר זמן, ולכן השימוש בהם מומלץ מאוד לכל תנאי קיצון. בפרט בתחום האנרגיה הגרעינית, טכנולוגיית הרוח או התעשיות, המלווה בטמפרטורות נמוכות / גבוהות במיוחד.
