Можно ли левитировать игрушечный поезд на магнитной подвеске, используя только постоянные магниты, пока поезд остается в движении?

Я очарован магнитами, и особенно идеей магнитной левитации. Недавно я купил игрушечный поезд на магнитной подвеске Левитрон и с удовольствием нашел идеальное место, в котором он левитирует, и я понимаю, что Левитрон не нарушает теорему Эрншоу, потому что он находится во вращательном движении.

Я хотел бы построить игрушечный поезд на магнитной подвеске, который не соприкасается с рельсами или какими-либо направляющими, используя только постоянные магниты и их силу отталкивания. Я понимаю, что если я попытаюсь построить ровный путь без направляющих, магниты не смогут устойчиво левитировать и будут отклонять вагон в одну или другую сторону. Однако что, если я построил желоб или V-образный путь с вагоном внутри пути и соответствующим V-образным дном с отталкивающими магнитами, проходящими по всей длине пути внутри V? Я понимаю, что он не будет устойчивым, пока он стоит на месте, но если бы поезд двигался, позволило бы ему стабильно левитировать? На мой взгляд, должна быть оптимальная точка, в которой движение поезда преодолевает любые боковые маневровые эффекты, поскольку он движется над магнитными полями магнитов на пути. в то время как гравитационное притяжение вагона поезда в V будет сведено на нет силой отталкивания магнитов. Я не смог найти никого, кто пробовал этот подход. В каждом игрушечном поезде на магнитной подвеске, который я видел, использовались либо направляющие рельсы, либо сверхпроводник. Моя интуиция подсказывает мне, что это невозможно, но я хочу верить. :)

Возможна ли такая конфигурация? Можно ли преодолеть неустойчивость однонаправленным движением?

Ответы (2)

То, что вы хотите исследовать, называется массивом Хальбаха . Вам по-прежнему понадобится направляющая для поезда, но он будет отрываться от пути на очень низких скоростях.

См. http://en.wikipedia.org/wiki/Inductrack для примера.

Я знаком с концепцией массива Хальбаха. Я читал о доказательстве концепции Inductrac maglev и думаю, что это была бы замечательная и менее затратная альтернатива сверхпроводящим поездам на магнитной подвеске, которые используются в настоящее время. Однако смогу ли я перевести это в достаточно малый масштаб, чтобы использовать его в игрушечном поезде? Я понимаю, что катушки реагируют на хальбах, создавая собственное магнитное поле, когда они проходят над массивом. Как бы я сделал это в таком маленьком масштабе?
С практической точки зрения, это зависит от того, насколько мал, но да. Решетка Хальбаха — это просто набор магнитов, который фокусирует поле с одной стороны. Я считаю, что вы можете найти в Интернете предварительно упакованные наборы для создания небольших массивов.
Может быть, у вас могут быть магниты на направляющих, которые отталкивают магниты и в поезде.

Возможно, U-образная дорожка или даже W-образная дорожка с правильно откалиброванными магнитами дадут желаемый эффект? Тогда будет восходящая сила и равновесные силы, направленные к середине? Чтобы полностью «запереть» поезд, как в сверхпроводнике, вам также потребуется сила, падающая вниз, что, я не уверен, возможно без направляющих рельсов. Я, вероятно, ожидал бы, что поезд будет постоянно падать с пути из-за направленной вверх силы.

Разве гравитация не будет считаться направленной вниз силой? Идея иметь V-образную гусеницу или желоб заключалась в том, чтобы не дать магнитам вытолкнуть автомобиль вверх и выйти из гусеницы. Я пытаюсь выяснить, существует ли точка адекватного баланса между направленной вверх силой магнитов и направленной вниз силой гравитации (аналогично левитрону), с колебательным движением из стороны в сторону, контролируемым вперед. импульс.
@DustinLovell Вам просто нужно построить его очень точно, что, если честно, довольно сложно с постоянными магнитами. На самом деле, теперь, когда я думаю об этом, гусеница в форме au или w — это почти то же самое, что и ограждение, вы только что фактически сделали их единым целым с гусеницей. К сожалению, вы никогда не получите эффект «квантовой блокировки» без сверхпроводника.
Можно ли левитировать игрушечный поезд на магнитной подвеске, используя только постоянные магниты, пока поезд остается в движении?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v