Skonštruoval som ďalší zo série levitátorov. Tento je pre zmenu kombinácia elektromagnetu a fotobunky. Fotobunka slúži na reguľovanie zapínania a vypínania elektromagnetu v prípade ak sa teleso dostane nad alebo pod úroveň fotobunky.
Tento levitátor dokáže bez problémov udržať v stave vznášania aj ťažšie predmety. Jeho sila je závislá od počtu závitov cievky a napájacieho napätia, v našom prípade bez problémov udrží tužkovú batériu.
POZOR!!! cez cievku elektromagnetu preteká veľký prúd a ak nemáte obvod dobre vyladený, bude sa cievka neúmerne prehrievať a môže spôsobiť požiar, preto obvod nenechávajte dlho pod napätím.
Celá konštrukcia levitátora je zhotovená z balzového dreva.
Detail na fotobunku,vznášajúcu sa batériu a elektromagnet.
Najjednoduchšie sa obvod dá zostaviť na univerzálnej doske.
Takto to vyzerá, keď to funguje.
Na videu vidíte princíp fungovania levitátora. Pri otvorení, respektíve uzavretí optickej závory operačný zosilňovač spína MOSFET tranzistor, ktorý umožní alebo zamedzí pretekaniu veľkých prúdov cez cievku elektromagnetu.
Napájanie 12V, operačný zosilovač MC1458P, MOSFET tranzistor IRF540, cievka na železnom jadre 1cm - 2000 závitov odpor 14 Ohm. Ako oprická závora slúži biela svetelná dióda a fototranzistor.
Záver:
Toto je princíp na ktorom fungujú aj Japonské rýchlovlaky, aj keď tam je viac elektromagnetov a sú podstatne výkonnejšie a chladené kvapalnými plynmi.
Tak ako som Vám slúbil skonštruoval som zariadenie v ktorom levituje (vznáša sa) magnetka. Nie je k tomu potrebné dodávať žiadnu energiu ani nie je potrebné magnetku stabilizovať. Jednoducho sa vznáša vo vzduchu sekundy, minúty, hodiny, dni, mesiace, roky ...
Nie je to neskutočné? Je to vôbec možné?
Dva plátky Pyrolitic Graphite a medzi nimi sa vo vzduchu vznáša magnetka.
Nad plátkami je magnet, ktorý napomáha vznášaniu magnetky. Skrutka slúži na posúvanie magnetu hore a dole, čím sa doladí nadnášanie malej magnetky.
Experiment funguje na rovnakom princípe ako experiment levitácia.
V tomto experimente budete na vlastné oči vidieť, že môžu predmety levitovať (vznášať sa) bez dodávania akejkoľvek energie. Ak máte s experimentom problém, napíšte nám na
Táto e-mailová adresa je chránená pred spambotmi. Ak ju chcete vidieť, je potrebné aby ste mali zapnutý JavaScript.
začínajúci elektronici, mladý technici, hobby, rodičia s deťmi
Zložitosť:
nízka
V dvadsiatom storočí jeden pán vedec dokázal a vypočítal, že nie je možné aby sa predmet sám vznášal bez vonkajšej stabilizácie len pôsobením magnetov.
Tu máte v priamom prenose dôkaz vyvrátený. Nad štyrmi magnetkami sa vznáša úlomok z materiálu, ktorý sa volá pyrolitic graphite.
Pyrolitic Graphite je jeden z najlepších diamagnetických materiálov na svete. Diamagnetické materiály odpudzujú aj severný aj južný pôl magnetov. Magnet ich jednoducho nepriťahuje ale len odpudzuje.
Pyrolitic graphite dokáže vyrobiť len pár výrobcov vo svete. Vyrába sa pri veľmi vysokej teplote špeciálnym výrobným procesom.
Keďže sa tento materiál nedá jednoducho kúpiť v hypermarkete, máme pre Vás zopár kúskov na sklade.
Takto vyzerá magnetické pole nad štyrmi magnetmi. Je to odfotené cez flux fóliu, ktorá zmení sfarbenie, ak sa dostane do magnetického poľa.
Záver:
Magnetky sú neodimové a sú to jedny z najsilnejších magnetov na svete. v experimente sú použité magnetické kocky s dĺžkou strany 12mm. Pozor tieto magnety sú neskutočne silné dokážu udržať 6Kg závažie.
Pyrolitic graphite je diamegnetický materiál. Je pomerne ľahký, tenké plátky sa dajú strihať nožničkami a pozdĺžne štiepiť nožíkom alebo žiletkou. Nad magnetkami lieta, lebo jeho diamagnetická vlastnosť mu zabezpečuje odpudzovanie od južného aj severného pólu magnetov.
Stabilitu vznášajúceho sa štvorčeka zabezpečujú umelohmotné oddelenia magnetov, ktoré vytvoria 4 magnetické oblasti nad plochou magnetov.
Experiment popisuje funkciu Collpittzovho oscilátora. Je to veľmi dôležité a často používané zapojenie napríklad vo vysielačoch a prijímačoch. V tomto prípade používame cievku v jeho obvode ako detektor kovov. Ak cievku priblížime k magneticky aktívnemu predmetu (kov, feritové jadrá) cievka zmení induktanciu, rozladí oscilátor a my počujeme inú frekvenciu zvuku. Ak máte s experimentom problém, napíšte nám na
Táto e-mailová adresa je chránená pred spambotmi. Ak ju chcete vidieť, je potrebné aby ste mali zapnutý JavaScript.
Určenie:
mierne pokročilý elektronici, mladý technici, hobby, rodičia s deťmi
Zložitosť:
stredná
Collpittz-ov oscilátor pozostáva z dvoch kondenzátorov a cievky. Jeho frekvenciu ladíme zmenou hodnôt týchto súčiastok. Pozrite si aj video.
V okamihu ako odpojíme zdroj napájania, oscilácia sa postupne utlmí. Na zabránenie tlmenia oscilácií použijeme tranzistor, schéma je na obrázku nižšie.
V tomto okamihu sa nesnažte presne pochopiť ako to celé funguje. Stačí vám vedieť to, že osciláciu umožňuje cievka a kondenzátory. Tranzistor slúži na zabránenie tlmenia oscilácií. 100Ohm odpor nastavuje pracovný bod tranzistora a 50Ohm odpor umožňuje tok jednosmerného prúdu cez tranzistor.
Zmenou kapacít kondenzátorov alebo induktancie cievky meníte frekvenciu oscilátora. Sluchátko je použité s vysokou impedanciou (piezo). Ak máte telefónne sluchátko môžete ho pripojiť miesto 50Ohm odporu. Ak máte malý reproduktor 8Ohm môžete ho pripojiť sériovo k odporu 50Ohm.
Frekvencia tónu zo sluchátka bude niečo medzi 7-8 KHz. Je to dosť vysoký tón. Zmenou kapacít kondenzátorov na 1mikroF ju znížite. Môžete skúsiť aj iné kondenzátory, mne to fungovalo až po 22mikroF.
Cievka má zhruba 100 závitov z polakovaného medeného drôtu na priemere 5cm. Jej induktancia je zhruba 100nH. Ak k nej priblížite magneticky aktívny materiál, zmení svoju induktanciu a tým aj frekvenciu tónu.
Skúšal som aj dve cievky zapojiť sériovo k sebe, keď som ich potom približoval a vzďaloval od seba alebo vkladal medzi ne kovové predmety veľmi dobre to menilo frekvenciu tónu. V tomto prípade záleží aj na tom, ktorou stranou cievky k sebe približujete. Skúste si to.
Celé zapojenie som robil na univerzálnej doske. Mohol som teda ľahko meniť kapacity kondenzátorov a pracovný bod tranzistora.
Skutočná frekvencia tohoto oscilátora je zhruba 1MHz, čo by sa samozrejme nedalo počuť. To že počujeme pískanie zo sluchátka je spôsobené zmenou amlitúdy tohto signálu s vysokou frekvenciou. Amplitúda sa v tomto prípade mení s frekvenciou zhruba 7kHz.
Pokúšal som sa naladiť oscilátor aj priamo na počuteľnú frekvenciu, ale pri takejto cievke som tam musel dať kondenzátor s kapacitou 4,7mF a nepodarilo sa mi donútiť oscilátor kmitať. Možno sa mýlim, ale pri nízkych frekvenciách nie je tento oscilátor vôbec stabilný. Zato je veľmi stabilný pri frekvenciách 1MHz až 300MHz
Magnetizmus a levitácia
