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磁鐵有引力和斥力,利用引力不能實現磁懸浮,它們會很快吸合在一起

由 黎松祥 發表于 藝術2021-05-13

簡介(沒有超導也可實驗)超導磁懸浮是動態磁懸浮,磁鐵受重力靠近超導體時,產生斥力,使它不能靠近而遠離,遠離後重力又使它靠近,靠近後又相斥

陀螺反轉是什麼現象

磁鐵有引力和斥力,利用引力不能實現磁懸浮,它們會很快吸合在一起,要實現磁懸浮必須利用磁鐵的斥力。

利用永久磁鐵同性相斥的性質,來實現靜態磁懸浮,是不可能的。早三十年前,創造發明雜誌,有一個發明故事,說一個發明家用好幾塊刺叭永久磁鐵,透過擺佈實現磁懸浮,其實是假的。我在廢舊店收集了許多大小各異的磁鐵,做了千百次實驗都失敗了。

後來想通了,原來磁鐵的斥力的頂端是圓頂形的。兩塊磁鐵同性相對,產生的斥力是以圓頂相對,是不穩定狀態。就像把兩個雞蛋疊起來一樣,是做不到的。(雞蛋有摩擦力也有實現可能)磁鐵相斥是毫無摩擦力的,沒有作用點,一放手就滑開了。

於是又想了一個辦法,現在的喇叭磁鐵是環形的,中間有不小的空間。在中間放一個小的圓柱形磁鐵,使同性上下一致,這時小磁鐵可以在環形磁鐵中間,不會吸引到旁邊。好了快實現磁懸浮了,至少實現不沾邊。

把環形磁鐵用木柱平放固定,在環形中間放入小圓柱形磁鐵,下端粘上細線。拉動細線使小磁鐵在環形正中間。這時候慢慢拉動細線,使拉力很小很小,然後固定下來。這時侯歡天喜地,小磁鐵像氫氣球似的,用線拉住停留在空間。只要在細線下端加繫上重物,使力平衡就實現磁懸浮了。做了千百次調整還是失敗了,什麼原因你知道嗎?

後來郵購了磁懸浮陀螺(那時沒有網購)經過多次試驗,終於成功了。要實現磁懸浮必須是動態磁懸浮,磁懸浮的底座是產生環形磁場的。周邊磁力強,中間磁力弱,這樣就不會是圓頂凸磁場,而是凹形磁場。與陀螺磁場相斥,陀螺就不會跑開了。但是因為沒有摩擦力,它會調過頭來相吸,靜態還是不能實現的。陀螺旋轉後就不同了,因為慣性陀螺保持軸指向性,不會調頭,實現懸浮。試驗發現其實靜態時,陀螺能被底座磁鐵中間相吸的。旋轉後脫離中間位置,低速時在中間位置不斷擺動,而被開相吸。

現在賣的磁懸浮商品,是利用電子技術,用位置感測器,探測磁懸浮偏離程度,不斷校正來實現的。

超導磁懸浮是怎樣實現的呢?一塊超導體在超導條件下,用一塊永久磁鐵放在它上面,磁鐵就懸浮起來了,這是電磁感應現象。

磁鐵靠近導體時(如閉路銅線圈),就會在導體內產生電流(渦流)這個電流產生的磁場和磁鐵相斥,反之相吸。如果磁鐵不動就不吸也不斥。(沒有超導也可實驗)

超導磁懸浮是動態磁懸浮,磁鐵受重力靠近超導體時,產生斥力,使它不能靠近而遠離,遠離後重力又使它靠近,靠近後又相斥…週而復始,在一定位置保持動態平衡,如果一動也不動,沒有磁感應是不行的。

Tags:磁鐵磁懸浮實現陀螺斥力