парящий шар на магнитном поле
Левитатор-ночник: тайна парящей планеты раскрыта!
Сегодня я предлагаю Вашему вниманию обзор совершенно непрактичной, но радующей глаз вещи. Итак встречайте — Левитационный Земной Шар. Он был выбран в преддверии Большой Новогодней Вакханалии с перспективой отдаривания!
Основной мотив заказа — узнать, наконец, как эта хреновина зависает в воздухе и зависает ли вообще.
Главные особенности (описание с сайта продавца):
? Шар парит в воздухе благодаря электромагнитному полю.
? Устройство оснащено электромагнитным датчиком.
? База содержит микропроцессор и компоненты электронного управления, которые заставляют устройство подняться.
? Встроена светодиодная подсветка для художественного оформления.
? Это классное устройство украсит Ваш розничный магазин, бизнес и жилище.
? Подходит всем, отличный подарок!
Примечание:
? устройство содержит сильные магниты. Не помещайте его в непосредственную близость от компьютерных устройств, флеш-карт, медиаплееров и других типов электронного устройства.
? поднятие шара автоматически управляется внутренним компьютером, который постоянно контролирует расстояние между земным шаром и электромагнитной головой.
? устройство оснащено электрическим шнуром, который выходит из основы и должен быть включен в электрическую розетку для особенности поднятия, чтобы работать
Упаковка и распаковка
Игрушка окутана красочной упаковкой с призывом Create the life you deserve! (Cоздай жизнь, которую ты заслуживаешь) Ну что же, попробуем. Внутри все составляющие конструкции (блок питания, С-образный каркас и шар) строго зонированы пенопластом, пришли в полной сохранности.
Устройство оказалось довольно легковесное — всего 340гр, причем основной тяжеловес это блок питания) Каркас по форме напоминает дугу. Размеры последнего в высоту 167 мм.
Материал — матовый пластик. В основании имеется гнездо для подключения блока питания.
Возможность разборки устройства без потери товарного вида не предусмотрена: все компоненты склеены намертво.
Детальным осмотром гаджета установлен довольно очевидный косяк: торцы не окрашены в черный цвет.
Данное упущение легко устраняется перманентным маркером, но всё же…
Теперь приступаем к изучению блока питания. Блок питания на 12V/1A с американской вилкой, штекер цилиндрический. Длина шнура — 1 метр.
Земной ШАРик — сделан из пластика и оклеен плёнкой с нанесенной репродукцией Голубой ой! Черной ммм… Афроамериканской Планеты.
Центр тяжести Планеты в районе Южного полюса. По этой причине, как не клади шар, Южный полюс окажется внизу — срабатывает «эффект Неваляшки». Вес шара — 54гр
ОФФТОП. Вес в несколько десятков граммов далеко не предельный для зависания в воздухе. Стоит лишь вспомнить многотонные китайские скоростные поезда, принцип работы которых построен на левитации.
Я ехал на таком из Шж в Гж. Когда на спидометре увидел 196 км/ч, решил, что лучше любоваться пейзажем…
Диаметр шара — 86мм.
Тактильно — уверенный «первый» размер)
На нем можно рассмотреть страны и континенты, некоторые подписаны.
Жителей Лихтенштейна спешу расстроить, их страна на глобусе не обнаружена.
Посмотреть, что внутри шара, как и светильника, не представляется возможным: он также неразборный.
Работа светильника и установка Планеты на Орбиту
Прибор не имеет выключателя и начинает работу с банального запихивания штепселя в розетку. С подключением питания начинает работать и магнит, и светильник. Подсветка обеспечивается тремя маломощными диодами синего, красного и зеленого цветов. Свечение они излучают космическое, читай — никакое. Ночник, короче. Вот, для наглядности
Но не это главное, мы же не торшер покупали. Нас больше интересует таинство парящего шара! И вот мы берем планету в руки и суём в эпицентр магнитного поля. С первого раза, еесесна, ничего не получается и шар попросту примагничивается к каркасу. Но после пары-тройки неудачных попыток, мы нащупываем точку парЕния и запускаем шайтан-машинку! Вот как это должно выглядеть:
Ощущения от гаджета двойственные: вроде работает и претензий нет. Но с другой стороны — на одно Чудо в моей жизни стало меньше(. После информации о Зубной фее, для меня это было наибольшее потрясение…
Из принципиальных минусов устройства, я бы отметил то, что после отключения прибора из розетки, Планета Земля беспомощно падает и катится прочь. Видимо, Закон Гаусса работает от 220V, а вот Закон всемирного тяготения — даже при выключенном рубильнике.
В качестве допиливания, я бы посоветовал производителям оснастить тыльную сторону устройства солнечными модулями или обычными аккумуляторами, благодаря которым будет поддерживаться постоянное магнитное поле при отключении устройства из сети. Также неплохо бы добавить возможность раздельной активации магнита и включения/выключения света. В остальном — отличный, незаурядный подарок.
Видео распаковки и работы гаджета
Электромагнитный левитирующий глобус. А всё-таки она вертится!
Здравствуйте. В сегодняшнем обзоре мы рассмотрим любопытный светильник – левитирующий глобус. Зрелище вращающегося земного шара, парящего в воздухе, без какого-либо крепления, действительно завораживает. Если вам интересно посмотреть на это, а заодно узнать, как устроен левитрон – добро пожаловать под кат.
Заказ был сделан 10 мая. 11 мая магазин отправил мне пакет, который уже 30 мая я забрал на почте:
Левитрон поставляется в красочной картонной коробке, которая немного пострадала при пересылке. На одной из её сторон указаны существующие варианты расцветок глобусов:
Конкретно этот лот – чёрно серебристый. На мой взгляд он смотрится более стильно.
В коробке – каждая деталь левитрона расположена в отдельной ячейке пенопластовой подложки, что исключает их повреждение.
К левитрону прилагается инструкция на китайском и английском языках:
Для начала, давайте посмотрим краткие технические характеристики левитрона со страницы магазина:
Description:
Globe color: Silver&Black plastic globe
Base: Plastic base, Matt black color, rubber oil coated
Power:DC Output 12V,1000mAh
Product size: 20x5x20cm
Weight:900g
Globe Dia:10cm
Box Size: 22.5×22.5×13.5cm
Package include:
1 x Magnetic Levitation Floating
1 x Charger
1 x Instruction
Что же входит в комплект:
Сам глобус десяти сантиметров диаметром. Внутри него, к одному из полюсов приклеен неодимовый магнит:
Магазин отдельно прикладывает переходник под наши розетки.
В выключенном состоянии – глобус примагничивается к её верху:
После подключения подставки к сети – за белым пластиком загорается четыре светодиода разных цветов, для подсветки земного шара:
И можно подвешивать глобус:
Глобус висит неподвижно, что бы он вращался – необходимо рукой придать ему вращающееся движение. Поскольку, он испытывает только трение воздуха – вращение будет длится очень долго. Судя по отзывам в магазине – и месяц не предел. У меня он вращается уже три дня, но скорость вращения не изменяется.
Потребление от электрической сети при этом составляет 3,1 Ватт:
При подвешивании глобуса, чтобы быстро найти точку левитации – проще всего воспользоваться направляющим шаблоном, который идет в комплекте. Прикладываем его к подставке, к шаблону прикладываем глобус и аккуратно вынимаем направляющий шаблон:
Давайте, посмотрим устройство левитрона. Для того, чтобы добраться до его внутренностей – достаточно вынуть белый пластик, который играет роль светорассеивателя:
Все платы прикреплены к корпусу при помощи термоклея. На фото вы можете увидеть плату управления, которая находится в нижней части подставки. Присутствуют подстроечные резисторы для регулировки положения глобуса относительно подставки. Регулировать ничего не пришлось, всё настроено хорошо.
Вверху подставки находится соленоид, с двух сторон которого находятся электромагнитные датчики, которые выдают напряжение прямо пропорциональное уровню магнитной индукции. Когда глобус не в подставке – напряжение на датчиках будет одинаковое. Когда мы вносим глобус в подставку, а вернее магнит, находящийся в глобусе – напряжение на датчиках изменяется. Состояние напряжения – контролирует плата управления. При этом плата управления формирует сигнал, который передаёт на ШИМ управляющий соленоидом. Из-за этого – соленоид генерирует магнитное поле, которое будет удерживать глобус в равновесии с силами гравитации.
Если проще – глобус притягивается к верху подставки, датчики выдают разные напряжения, блок управления выдаст максимальный сигнал, и соленоид отключится совсем. Глобус начинает падать, разница напряжений с датчиков начнет уменьшаться. Блок управления при этом уменьшит сигнал на ШИМ. При этом увеличится ток через соленоид и магнит в глобусе начинает притягиваться.
И так далее. Левитация состоит из падений и притягиваний. Но, поскольку, это происходит с очень большой частотой – то нам кажется, что шар неподвижно висит в воздухе. Он находится в динамическом равновесии. Заметить колебания – невозможно.
А сам ШИМ управляющий соленоидом – спрятан в середине подставки, под светодиодами:
Собираем всё обратно:
Небольшое видео демонстрирующее работу устройства:
Ночью повернул на светильник камеру видеонаблюдения:
И всё-таки она вертится!
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Левитация на основе магнитного равновесия
Эксперименты с магнитной левитацией меня привели к совершенно новому потрясающему эффекту. Это очень удивительно, магнитный шар парит без электроники и каких либо датчиков, только за счет вращения другого магнита.
Для повторения эксперимента нужно на насадку от гравера приклеить 4 магнита, полюса расположить как показано на изображении.
Гравировальную машинку нужно включать практически на минимальных оборотах, иначе магнит приближается к своим вращающимся братьям слишком близко и происходит столкновение. При понижении оборотов магнит постепенно отдаляется, и на определенном отдалении его начинает болтать во все стороны, пока не произойдет разрыв связи.
Шарик сателлит сделан из неодимового магнита
Если Вы думаете, что это такой же способ левитации, как магнитный Волчок, то ошибаетесь. В магнитном Волчке используется метод магнитной ямы, а кольцевой магнит и Волчок направленны друг к другу одноименными полюсами, так как они для левитации используют силу отталкивания.
Левитация на сверхпроводимости здесь тоже исключена.
Я считаю, что в данном способе магнит левитирует за счет быстрой смены магнитных полей, в результате чего получается переменное магнитное поле и при определенной величине оборотов, наступает магнитное равновесие. Это когда один полюс не дает оторваться от магнита, а другой не дает к нему приблизиться. И неважно каким полюсом повернут магнит к этому полю.
Так же мной была замечена зависимость от массы магнитов, частоты оборотов и силы магнитного поля. Чем больше масса и сила магнитных полей, тем дальше друг от друга магниты и меньше частота оборотов и наоборот.
Планирую повторить эксперимент, но уже с большими магнитами и электромагнитами.
Хотелось бы услышать мнение экспертов в этой области.
Если у вас остались вопросы, по моему опыту, то можете задать их в комментариях.
Сайт про изобретения своими руками
МозгоЧины
Сайт про изобретения своими руками
Как самому создать магнитную левитацию в домашних условиях
Как самому создать магнитную левитацию в домашних условиях
Магнитная левитация — метод, позволяющий с использованием только силы магнитного поля поднять и переместить предметы. Подобное явление применяют для нейтрализации различных ускорений, например, свободного падения.
Сам термин «левитация» имеет английское происхождение: levitate – подняться в воздухе. Это состояние, преодоления объектом гравитации: парение в воздухе, ни на что не опираясь, не отталкиваясь, не используя реактивную тягу. Физики дают такое определение левитации: стабильное положение предмета в поле гравитации, где сила тяжести встречает сопротивление возвращающей силы, что обеспечивает стабильное положение в пространстве. Левитация в естественном состоянии не существует.
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.
Этот принцип положен в основу изготовления сувенирных левитирующих глобусов
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.
Такое явление можно увидеть, запустив неодимовый магнит в медную трубу. Опять же индуцированное магнитное поле направляется противоположно магниту и заставляет его парить внутри трубы.
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:
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.
То есть, не поддерживая другими силами, которые воздействуют на статичность, невозможно обеспечить правильное функционирование системы.
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).
Как сделать магнит своими руками
В основе действия всех левитаторов лежит магнитное основание. При желании можно сделать магнит в домашних условиях. Например, чтобы превратить обычную отвертку в магнитную. Понадобятся: батарейка 5 или 12 вольт, медная проволока, изолента, отвертка.
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:
Описание процесса сборки пошагово:
Если все сделано правильно, то волчок зависнет. Отладка механизма может занять продолжительное время.
Советы по регулированию волчка:
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.
Левитирующие гаджеты: парящие лампы, колонки и растения
Как и «летающие» гаджеты, такие, как, допустим, коптеры, левитирующие устройства тоже создаются больше частью для развлечения. Траектория полета не «предусмотрена», и парят такие девайсы строго на одном месте, несильно возвышаясь над какой-либо поверхностью. И так, как «магическая функция» для них — не главная, то чаще всего она добавляется к более понятным характеристикам: так появились летающие лампы, динамики, растения и т. п.
Предлагаем небольшую подборку таких устройств:
Левитирующий глобус
Одно из самых первых устройств, с которым мы познакомились, был бизнес-сувенир в виде глобуса. Миниатюрный шар парил между двумя краями небольшого коромысла, которое в свою очередь подключалось к сети.
Ночничок, абажур которого поделен на две части, одна из которых как раз-таки и зависает в воздухе в то время, когда конструкция подключена к сети. Магия создается поэтапно: сперва над основанием как бы «навешивается» небольшая деталь, на которую сверху цепляется оставшаяся часть абажура. В этот момент ночник загорается:
Похожее, но чуть более дорогое устройство продается под названием Eclipse. Всего модельный ряд включает несколько девайсов с разными видами абажуров, а отдельные модули.
Отдельные модули, предназначенные для водружения на них разных предметов, тоже сегодня не проблема. Такие можно найти и на Amazon, а на Aliexpress предлагаются вниманию что-то вроде «левитирующих баров», правда, для одной бутылки. Конструкция, возвышающаяся в высоту, включает два магнита, между которым вставляется бутылка:
Возвращаясь к лампам… Нельзя не упомянуть довольно громкий проект с Kickstarter Luna — настольную лампу — где светящийся диск парил на небольшом расстояние от «головы»:
А вот тут показано, как можно сделать что-то подобное своими руками.
Сделать парящую колонку тоже оказалось не так сложно, и многие в этом преуспели. Покажем лишь некоторые:
Чрезвычайно на него похожий, но почему-то известный под другим названием, Fineway.
Music Angel — тоже «игрушка» с Amazon круглой формы и аналогичными предыдущим характристиками:
ASWY — динамик с CES, некруглой формы.
Обзор этой колонки мы, кстати, делали в нашем блоге на Geektimes.
Самым же забавным на общем фоне кажется LittleBigSound — целая коллекция роботов-колонок миниатюрной формы, которые ко всему прочему еще и обладают подсветкой:
Все динамики такого типа обладают довольно сходными конструктивными особенностями: это обязательное наличие базы, подключенной к сети, над которой на небольшом расстоянии и парят звукоизлучатели. В некоторых случаях мы имеем обычный динамик, в некоторых, как в том же ASWY — возможность обратной связи, правда, громкой.
Самым громким проектом оказался Бонсай, о котором многие писали, в том числе и здесь.
На выбор покупателям предлагалось несколько вариантов дизайна, а сама конструкция, как и в других девайсах, состояла из двух основных частей: мощной магнитной базы и мохового шарика, также оснащенного магнитом, что и давало эффект левитации. Основная проблема проекта — доставка такого «гаджета» за пределы Японии, которую планируется реализовать через региональных партнеров.
Правда, это не первое предложение такого рода. Менее заметно прошла другая кампания с левитирующими растениями, хотя отгрузки по ней должны начаться уже в марте, то есть практически на днях. Little green planet позволяет выращивать несколько более понятных и привычных видов растений, вплоть до кактусов:
А вот так выглядит прототип конструкции с недооформленной базой:
Идея левитирующих девайсов для жизни, хобби, развлечения волнует дизайнеров, и уже «отрисованные» идеи в течение последних лет десяти появляются на страницах разных изданий в качестве прототипов. Одним из долгожданных устройств можно было бы назвать левитирующую кровать, о которой активно говорили еще лет 7 назад. Она была представлена дизайн-студией KooTouch, однако до сих пор никаких оснований верить в ее серийное производство нет.