"Levitatsiya" so'zi inglizcha "levitate" so'zidan kelib chiqqan - ko'tarilish, havoga ko'tarilish. Ya'ni, levitatsiya - bu ob'ekt suzib yurganida va tayanchga tegmaganda, havodan turmasdan, reaktiv harakatdan foydalanmasdan tortishish kuchini engib o'tishdir. Fizika nuqtai nazaridan, levitatsiya - bu tortishish kuchi kompensatsiyalanganda va ob'ektni kosmosda barqarorlikni ta'minlaydigan tiklovchi kuch sodir bo'lganda, tortishish maydonidagi jismning barqaror holati.

Xususan, magnit levitatsiya - bu ob'ektni ko'tarish texnologiyasi magnit maydon, tortishish tezlashishini yoki boshqa har qanday tezlanishni qoplash uchun ob'ektga magnit ta'sir ishlatilganda. Ushbu maqolada muhokama qilinadigan magnit levitatsiya.

Barqaror muvozanat holatida jismning magnitni ushlab turishiga bir necha usullar bilan erishish mumkin. Usullarning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega va siz har biriga qarshi da'vo qilishingiz mumkin, masalan, "bu haqiqiy levitatsiya emas!" Va aslida shunday bo'ladi. Uning sof shaklida haqiqiy levitatsiyaga erishib bo'lmaydi.

Shunday qilib, Ernshou teoremasi faqat ferromagnitlar yordamida ob'ektni tortishish maydonida barqaror ushlab turish mumkin emasligini isbotlaydi. Ammo shunga qaramay, servomexanizmlar, diamagnetlar, o'ta o'tkazgichlar va girdab oqimlari bo'lgan tizimlar yordamida qandaydir mexanizm magnit kuch bilan tayanchdan yuqoriga ko'tarilgan ob'ekt muvozanatini saqlashga yordam berganda, qandaydir levitatsiyaga erishish mumkin. Biroq, birinchi narsa.

Kuzatuv tizimi bilan elektromagnit levitatsiya

Elektromagnit va fotorelega asoslangan sxemadan foydalanib, siz kichik metall buyumlarni havoga ko'tarishingiz mumkin. Ob'ekt stendga mahkam o'rnatilgan elektromagnitdan ma'lum masofada havoda suzadi. Elektromagnit stendga o'rnatilgan fotoelement suzuvchi ob'ekt tomonidan qoplanmaguncha quvvat oladi, chunki u qattiq mos yozuvlar manbasidan etarli yorug'lik oladi, ya'ni ob'ektni jalb qilish kerak.

Ob'ekt etarlicha ko'tarilganda, elektromagnit o'chadi, chunki bu vaqtda kosmosda harakatlanayotgan ob'ektning soyasi fotoselga tushib, manba yorug'ligini to'sib qo'yadi. Ob'ekt yiqila boshlaydi, lekin yiqilish uchun vaqt yo'q, chunki elektromagnit yana yoqiladi. Shunday qilib, fotoreleyning sezgirligini sozlash orqali siz ob'ekt havoda bir joyda osilgandek ko'rinadigan effektga erishishingiz mumkin.

Darhaqiqat, ob'ekt doimiy ravishda tushadi va keyin yana bir oz elektromagnit ko'tariladi. Natijada levitatsiya illyuziyasi paydo bo'ladi. "Ko'taruvchi globuslar" ishi ushbu printsipga asoslanadi - globusga magnit plastinka biriktirilgan, stendda yashiringan elektromagnit o'zaro ta'sir qiladigan juda g'ayrioddiy suvenirlar.

Oddiy qalamning grafit qo'rg'oshini diamagnit, ya'ni tashqi magnit maydonga qarshi magnitlangan moddadir. IN muayyan shartlar magnit maydon diamagnit materialdan butunlay siljiydi, masalan, grafit qo'rg'oshin yuqori magnit sezgirlikka ega va hatto neodim magnitlari ustida suzishni boshlaydi. xona harorati.

Effektning barqarorligini ta'minlash uchun magnitlarni shaxmat taxtasi (magnit qutblari) shaklida yig'ish kerak, keyin grafit tayog'i "magnit tuzoq" dan sirg'alib ketmaydi va ko'tariladi.

Induksiyasi atigi 1 T bo'lgan noyob tuproq magniti vismut plitalari orasiga osib qo'yilishi mumkin va 11 T induksiyali magnit maydonda kichik neodim magnitining "levitatsiyasi" barmoqlar orasida barqarorlashishi mumkin, chunki inson qo'llari diamagnetikdir. , suv kabi.

Ko'tarilgan qurbaqa bilan juda keng tarqalgan tajriba mavjud. Hayvon ehtiyotkorlik bilan 16 Tesla dan ortiq magnit induksiyani yaratadigan magnitning ustiga qo'yilgan va diamagnetik xususiyatlarni namoyish qiluvchi qurbaqa aslida magnitdan qisqa masofada havoda osilgan.

Ittria-bariy-mis oksidi plitasi suyuq azot haroratiga qadar sovutiladi. Bunday sharoitda plastinka . Agar siz endi neodim magnitini plastinka ustidagi stendga qo'ysangiz va keyin magnit ostidagi stendni olib tashlasangiz, magnit havoda osilib qoladi - u ko'tariladi.

Plastinka ustiga qo'yilganda magnit sovutilgan yuqori haroratli supero'tkazgichdan bir necha millimetrga ko'tarilishi uchun hatto 1 mT tartibli kichik magnit induksiya ham etarli. Magnitning induksiyasi qanchalik baland bo'lsa, u shunchalik yuqori ko'tariladi.

Gap shundaki, o?ta o?tkazgichning xususiyatlaridan biri magnit maydonni o?ta o?tkazuvchanlik fazasidan itarishdir va bu magnit maydondan teskari yo?nalishda itarib yuborilgan magnit go?yo yuqoriga suzadi va sovutilgan maydon ustida harakatlanishda davom etadi. supero'tkazgich supero'tkazgich holatidan chiqmaguncha.

Massiv o'tkazgichlarda o'zgaruvchan magnit maydonlar tomonidan qo'zg'atiladigan girdob oqimlari (Fuko oqimlari) ham jismlarni havoga ko'tarilgan holatda ushlab turishga qodir. Masalan, o'zgaruvchan tok bobini alyuminiyning yopiq halqasidan yuqoriga ko'tarilishi mumkin va alyuminiy disk o'zgaruvchan tok bobini ustida suzadi.

Bu erda tushuntirish quyidagicha: Lenz qonuniga ko'ra, disk yoki halqada induktsiya qilingan oqim shunday magnit maydon hosil qiladiki, uning yo'nalishi uni keltirib chiqaradigan sababga, ya'ni har bir tebranish davrida xalaqit beradi. o'zgaruvchan tok induktorda massiv o'tkazgichda teskari yo'nalishdagi magnit maydon paydo bo'ladi. Shunday qilib, mos shakldagi massiv o'tkazgich yoki lasan o'zgaruvchan tok yoqilganda doimo ko'tarilishi mumkin bo'ladi.

Xuddi shunday ushlab turish mexanizmi ichkariga tushganda sodir bo'ladi mis quvur— induksiyalangan girdob oqimlarining magnit maydoni magnitning magnit maydoniga qarama-qarshi yo?nalgan.

Andrey Povniy

Haqiqatdan ham?
Temir mixlar kabi ba'zi narsalar magnit ekanligi ma'lum, lekin nega qurbaqalar magnit maydonda suzib yurishi kerak? Hiyla kuchli magnit maydonni olishdir. Qurbaqani havoga ko'tarish uchun siz shunchaki eski ferrit magnitidan foydalana olmaysiz.

Qurbaqalar, atrofimizdagi va ichimizdagi hamma narsa kabi, millionlab va milliardlab atomlardan iborat. Ushbu atomlarning har biri markaziy yadro atrofida joylashgan elektronlarni o'z ichiga oladi, ammo atomlar magnit maydonda bo'lganda, elektronlar o'z orbitalarini biroz siljitadi. Ushbu siljishlar atomlarga o'zlarining magnit maydonini beradi, xuddi qurbaqa juda kuchli magnit maydonga joylashtirilganida, u asosan ko'plab mayda magnitlardan iborat. Va bu qurbaqalar uchun alohida narsa emas. Barcha materiallar, jumladan, qulupnay, suv va oltin ma'lum darajada "diamagnetik" dir, ammo ba'zilari boshqalarga qaraganda levitatsiya uchun ko'proq mos keladi.

Qurbaqalar nafaqat yaxshi diamagnit material bo'lgan tanadagi suv miqdori yuqori bo'lgani uchun, balki quvur shaklidagi elektromagnit ichiga osongina joylashishi uchun ham qulaydir. Elektromagnitlar juda kuchli magnit maydon hosil qilish uchun ko'proq elektr tokini tortadi, bu esa qurbaqani magnitlanadi - qo'llaniladigan maydonga teskari yo'nalishda magnitlanadi. Bu magnitlangan qurbaqa yuqori magnit maydon hududidan yuqoriga surilib, uchib ketishini anglatadi.

Ko'zlaringizga ishoning:
Kichik qurbaqa (tirik!) va suv shari Nijmegen Oliy magnit maydoni laboratoriyasida taxminan 16 Tesla magnit maydonida achchiq solenoidning ?32 mm vertikal kanali ichida ko'tariladi.
Suyuq azot tumanida magnit ustida ko'tarilgan yuqori haroratli o'ta o'tkazgichning tasviri bugungi kunda ajablanarli emas - super o'tkazgichlar ideal diamagnit ekanligi va magnit maydon ularni haydab chiqarishi kerakligi ma'lum bo'ldi. Boshqa tomondan, magnit ichida osilgan suv va qurbaqaning fotosuratlari kiritilgan (bortda emas kosmik kema), bir oz ziddiyatli va ko'p odamlarni (hatto fiziklarni) hayratda qoldirishi mumkin. Bu tirik organizmlardagi magnit levitatsiyaning birinchi kuzatuvi, shuningdek, diamagnit materiallarning normal xona haroratida ko'tarilishining birinchi tasvirlari. muhit(Agar Muhammad tobutining parvozi haqidagi voqeani bunday dalil sifatida hisobga olmasangiz, albatta). Darhaqiqat, har doim mavjud bo'lgan molekulyar magnitlanish tufayli er yuzidagi har bir moddani va har bir tirik mavjudotni magnit bilan ko'tarish mumkin. Molekulyar magnitlanish juda zaif (ferromagnetizmdan million marta zaif) va odatda sezilmaydi. Kundalik hayot, shuning uchun atrofimizdagi materiallar asosan magnit bo'lmagan degan noto'g'ri taassurot qoldiradi. Ammo ularning barchasi magnitdir. Shunchaki, bu barcha "magnit bo'lmagan" materiallarni ko'tarish uchun zarur bo'lgan magnit maydonlar, masalan, o'ta o'tkazgichlarga qaraganda 100 baravar ko'p bo'lishi kerak.

Jismning B magnit maydonida ko'tarilishi yoki ko'tarilmasligi F = M ? B magnit kuchi va tortishish mg = rV g o'rtasidagi muvozanat bilan belgilanadi, bu erda r - materialning zichligi, V - hajm va g = 9,8 /s 2 . Magnit moment M = (ch / m 0) V.B. , shuning uchun F = (ch / m 0) B.V. ? B = (ch / 2m 0) V ? B 2. Shunday qilib, levitatsiya uchun zarur bo'lgan vertikal maydon gradienti ? B 2 2m 0 r g / ch dan katta bo'lishi kerak. Molekulyar sezuvchanlik ch odatda diamagnit materiallar uchun 10 -5 va paramagnit materiallar uchun 10 -3 ni tashkil qiladi va r ko'pincha bir necha g/sm 3 bo'lgani uchun ularning magnit levitatsiyasi mos ravishda ~1000 va 10 T 2/m maydon gradientlarini talab qiladi. Kuchli magnit maydonning tipik o'lchami sifatida l = 10 sm va ? B 2 ~ B 2 / l ni hisoblab olsak, biz 1 va 10 T darajali maydonlar para- va diamagnit levitatsiyalarni keltirib chiqarish uchun etarli ekanligini aniqlaymiz. Bu natija ajablanarli bo'lmasligi kerak, chunki biz bilganimizdek, 0,1T dan kichik magnit maydonlar o'ta o'tkazgichni (ch = -1) ko'tarishi mumkin va yuqoridagi formulalardan magnit kuch B 2 ni oshiradi.

Ilmiy fantastikada kuch maydonlari nurli qurollarning hujumlarini aks ettirishdan tashqari yana bir funktsiyani bajaradi, ya'ni ular tortishish kuchini engishga imkon beruvchi tayanch bo'lib xizmat qiladi. "Kelajakka qaytish" filmida Maykl Foks hoverbordda minadi; Bu narsa har jihatdan tanish skeytbordni eslatadi, faqat u havoda, er yuzidan yuqorida "yuradi". Jismoniy qonunlar- bugungi kunda biz bilganimizdek - bunday tortishish kuchiga qarshi qurilmani amalga oshirishga yo'l qo'ymang (biz 10-bobda ko'rib chiqamiz). Ammo biz kelajakda boshqa qurilmalar yaratilishini tasavvur qilishimiz mumkin - suzuvchi taxtalar va magnit levitatsiyali mashinalar; Ushbu mashinalar bizga katta narsalarni osongina ko'tarish va ushlab turish imkonini beradi. Kelajakda, agar "xona haroratining o'ta o'tkazuvchanligi" bo'lsa foydalanish mumkin bo'lgan haqiqat, odam magnit maydonlarining imkoniyatlaridan foydalangan holda ob'ektlarni havoga ko'tara oladi.

Agar doimiy magnitning shimoliy qutbini boshqa shunga o'xshash magnitning shimoliy qutbiga yaqinlashtirsak, magnitlar bir-birini qaytaradi. (Agar magnitlardan birini teskari aylantirib, uning janubiy qutbini ikkinchisining shimoliy qutbiga keltirsak, ikkita magnit o‘ziga tortadi.) Xuddi shu tamoyil – magnit qutblarini qaytargandek – katta og‘irliklarni ko‘tarish uchun ham foydalanish mumkin. zamin. Texnik jihatdan ilg'or maglev poezdlari allaqachon bir necha mamlakatlarda qurilmoqda. Bunday poezdlar yo'llar bo'ylab emas, balki ularning ustiga minimal masofada yuguradi; Ular oddiy magnitlar tomonidan osilgan holda ushlab turiladi. Poezdlar havoda suzib yurganga o'xshaydi va nol ishqalanish tufayli rekord tezlikka erisha oladi.

Dunyodagi birinchi tijorat avtomatlashtirilgan transport tizimi Magnit levitatsiya 1984 yilda Britaniyaning Birmingem shahrida ishga tushirilgan. U terminalni uladi xalqaro aeroport va yaqin atrofdagi poezd stantsiyasi. Magnit levitatsiya poyezdlari Germaniya, Yaponiya va Koreyada ham ishlaydi, garchi ularning aksariyati yuqori tezlikka mo'ljallanmagan. Shanxayda yo'lning yangi ishga tushirilgan qismida birinchi tezyurar tijorat maglev poezdi ishlay boshladi; bu poyezd yo‘l bo‘ylab 431 km/soat tezlikda harakatlanadi. Yamanashi prefekturasidagi yapon maglev poyezdi 581 km/soat tezlikka erishdi - bu oddiy g‘ildirakli poyezdlarga qaraganda ancha tezroq.

Ammo maglev qurilmalari juda qimmat. Ularning samaradorligini oshirish usullaridan biri mutlaq nolga yaqin haroratgacha sovutilganda elektr qarshiligini butunlay yo'qotadigan supero'tkazgichlardan foydalanishdir. Supero'tkazuvchanlik fenomeni 1911 yilda Xayke Kamerlingh Onnes tomonidan kashf etilgan. Uning mohiyati shundaki, ba'zi moddalar 20 K dan past haroratgacha sovutilganda (20 ° dan yuqori). mutlaq nol) barcha elektr qarshiligini yo'qotadi. Qoida tariqasida, metall soviganida, uning elektr qarshiligi asta-sekin kamayadi. Gap shundaki, o'tkazgichdagi elektronlarning yo'nalishli harakati atomlarning tasodifiy tebranishlari bilan aralashadi. Harorat pasayganda, tasodifiy tebranishlar diapazoni kamayadi va elektr kamroq qarshilik ko'rsatadi.) Ammo Kamerlingh Onnes o'zini hayratda qoldirib, ma'lum bir kritik haroratda ba'zi materiallarning qarshiligi keskin nolga tushishini aniqladi.

Fiziklar olingan natijaning muhimligini darhol angladilar. Uzoq masofalarga uzatishda elektr uzatish liniyalari sezilarli miqdorda elektr energiyasini yo'qotadi. Ammo qarshilikni yo'q qilish mumkin bo'lsa, elektr energiyasini istalgan joyga behuda etkazish mumkin edi. Umuman olganda, hayajonlangan yopiq halqa elektr toki millionlab yillar davomida energiyani yo'qotmasdan uning ichida aylanishi mumkin edi. Bundan tashqari, bu g'ayrioddiy oqimlardan aql bovar qilmaydigan kuchga ega magnitlarni yaratish qiyin bo'lmaydi. Va bunday magnitlar yordamida ulkan yuklarni hech qanday kuch sarflamasdan ko'tarish mumkin edi.

Supero'tkazuvchilarning ajoyib imkoniyatlariga qaramay, ulardan foydalanish juda qiyin. Katta magnitlarni o'ta sovuq suyuqliklar tanklarida saqlash juda qimmat. Suyuqlikni sovuqda saqlash uchun ulkan sovuq zavodlar kerak bo'ladi, bu esa supero'tkazuvchi magnitlarning narxini stratosfera balandliklariga ko'taradi va ulardan foydalanishni foydasiz qiladi.

Ammo bir kun kelib, fiziklar xona haroratiga qizdirilganda ham o'ta o'tkazuvchanlik xususiyatlarini saqlaydigan moddani yaratishi mumkin. Xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik qattiq jism fiziklarining "muqaddas kosasi" dir. Bunday moddalarni ishlab chiqarish, ehtimol, ikkinchi sanoat inqilobining boshlanishini belgilaydi. Vagonlar va poyezdlarni suzib yuradigan kuchli magnit maydonlar shunchalik arzonlashadiki, hatto “suzuvchi mashinalar” ham iqtisodiy jihatdan foydali bo‘lishi mumkin. Xona haroratida o'z xususiyatlarini saqlaydigan o'ta o'tkazgichlar ixtirosi bilan biz "Kelajakka qaytish", "Ozchiliklar hisoboti" va "Kelajakga qaytish" filmlarida ko'radigan ajoyib uchar mashinalar bo'lishi mumkin. Yulduzlar jangi"haqiqatga aylanadi.

Aslida, odam o'ta o'tkazuvchan magnitlardan yasalgan maxsus kamarni kiyishi mumkin, bu esa unga erdan erkin ko'tarilish imkonini beradi. Bunday kamar bilan Supermen kabi havoda uchish mumkin edi. Umuman olganda, xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik shunchalik ajoyib hodisaki, bunday o'ta o'tkazgichlarning ixtirosi va ishlatilishi ko'plab ilmiy-fantastik romanlarda (masalan, 1970 yilda Larri Niven tomonidan yaratilgan Ringworld romanlari seriyasida) tasvirlangan.

Bir necha o'n yillar davomida fiziklar xona haroratida o'ta o'tkazuvchan bo'lgan moddalarni muvaffaqiyatsiz izlashdi. Bu zerikarli, zerikarli jarayon edi - sinov va xato orqali qidirish, materiallarni birin-ketin sinab ko'rish. Ammo 1986 yilda u ochilgan yangi sinf"yuqori haroratli supero'tkazgichlar" deb ataladigan moddalar; bu moddalar mutlaq noldan 90° yoki 90 K dan yuqori haroratlarda o?ta o?tkazuvchanlikka ega bo?ldi. Bu kashfiyot fizika olamida haqiqiy sensatsiyaga aylandi. Go‘yo shlyuzning darvozalari ochilib ketgandek bo‘ldi. Oydan oy fiziklar o'ta o'tkazuvchanlik bo'yicha yangi jahon rekordini o'rnatishga harakat qilib, bir-biri bilan raqobatlashdi. Bir muncha vaqt, hatto xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik ilmiy-fantastik romanlar sahifalaridan chiqib, haqiqatga aylanmoqchi bo'lgandek tuyuldi. Ammo ko'p yillik jadal rivojlanishdan so'ng, yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlar bo'yicha tadqiqotlar sekinlasha boshladi.

Hozirgi vaqtda yuqori haroratli supero'tkazgichlar bo'yicha jahon rekordini mis, kaltsiy, bariy, talliy va simobning murakkab oksidi bo'lgan modda egallab turibdi, u 138 K (-135 ° C) da super o'tkazuvchanlikka aylanadi. Bu nisbatan yuqori harorat hali xona haroratidan juda uzoqda. Lekin bu ham muhim bosqichdir. Azot 77 K haroratda suyuq holga keladi va suyuq azot Narxi oddiy sut bilan bir xil. Shuning uchun oddiy suyuq azot yuqori haroratli supero'tkazgichlarni sovutish uchun ishlatilishi mumkin, bu arzon; (Albatta, xona haroratida o'ta o'tkazgich bo'lib qoladigan o'ta o'tkazgichlar sovutishni talab qilmaydi.)

Yana bir narsa yoqimsiz. Hozirgi vaqtda yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlarning xususiyatlarini tushuntiradigan nazariya yo'q. Bundan tashqari, ularning qanday ishlashini tushuntira oladigan tashabbuskor fizik kutmoqda Nobel mukofoti. (Ma'lum bo'lgan yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlarda atomlar alohida qatlamlarga bo'lingan. Ko'pgina fiziklarning fikriga ko'ra, bu qatlamlik. keramik material elektronlarning har bir qatlam ichida erkin harakatlanishiga imkon beradi va shu bilan o'ta o'tkazuvchanlikni hosil qiladi. Ammo bu qanday va nima uchun sodir bo'lishi haligacha sir bo'lib qolmoqda.)

Bilimning etishmasligi fiziklarni sinov va xatolik yo'li bilan eski usulda yangi yuqori haroratli supero'tkazgichlarni izlashga majbur qiladi. Bu shuni anglatadiki, xona haroratidagi mashhur supero'tkazuvchanlikni istalgan vaqtda - ertaga, bir yildan keyin yoki umuman hech qachon aniqlash mumkin. Bunday xususiyatga ega bo'lgan moddaning qachon topilishini yoki umuman topilishini hech kim bilmaydi.

Ammo xona haroratidagi o'ta o'tkazgichlar topilsa, ularning kashfiyoti yangi ixtirolar va tijorat ilovalarining ulkan to'lqinini keltirib chiqarishi mumkin. Yerning magnit maydonidan (0,5 Gauss) million marta kuchliroq magnit maydonlar odatiy holga aylanishi mumkin.

Barcha o'ta o'tkazgichlarga xos xususiyatlardan biri Meissner effekti deb ataladi. Agar siz magnitni o'ta o'tkazgich ustiga qo'ysangiz, magnit havoda suzib yuradi, go'yo qandaydir ko'rinmas kuch tomonidan quvvatlanadi. [Meysner effektining sababi shundaki, magnit supero'tkazgich ichida o'zining "oyna tasvirini" yaratish xususiyatiga ega, shuning uchun haqiqiy magnit va uning aksi bir-birini qaytara boshlaydi. Ushbu ta'sirning yana bir aniq izohi shundaki, supero'tkazgich magnit maydonga o'tib bo'lmaydi. Bu magnit maydonni tashqariga chiqarib yuborganga o'xshaydi. Shuning uchun, agar siz magnitni o'ta o'tkazgich ustiga qo'ysangiz, magnit maydon chiziqlari o'ta o'tkazgich bilan aloqa qilganda buziladi. Ushbu kuch chiziqlari magnitni yuqoriga ko'tarib, uning ko'tarilishiga olib keladi.)

Agar insoniyat Meissner effektidan foydalanish imkoniyatiga ega bo'lsa, unda biz shunday maxsus keramika bilan qoplangan kelajak magistralini tasavvur qilishimiz mumkin. Keyin, kamarimizga yoki mashinaning pastki qismiga o'rnatilgan magnitlar yordamida biz sehrli tarzda yo'l ustida suzishimiz va hech qanday ishqalanish yoki energiya yo'qotmasdan manzilimizga shoshilishimiz mumkin.

Meissner effekti faqat metallar kabi magnit materiallar bilan ishlaydi, lekin o'ta o'tkazuvchan magnitlar paramagnit yoki diamagnetik materiallar deb nomlanuvchi magnit bo'lmagan materiallarni ko'tarish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu moddalarning o'zi magnit xususiyatlarga ega emas; ular faqat tashqi magnit maydon mavjudligida va ta'siri ostida ularni oladi. Paramagnit materiallar tashqi magnit tomonidan tortiladi, diamagnit materiallar esa qaytariladi.

Masalan, suv diamagnitdir. Barcha tirik mavjudotlar suvdan iborat bo'lgani uchun ular ham kuchli magnit maydon ta'sirida havoga ko'tarilishi mumkin. Magnit induksiyasi taxminan 15 T (Yerning magnit maydonidan 30 000 marta kuchli) bo'lgan maydonda olimlar allaqachon qurbaqa kabi mayda hayvonlarni havoga ko'tarishga muvaffaq bo'lishgan. Ammo xona haroratida o‘ta o‘tkazuvchanlik haqiqatga aylansa, ularning diamagnit xususiyatlaridan foydalanib, magnit bo‘lmagan yirik jismlarni havoga ko‘tarish mumkin bo‘ladi.

Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, ular odatda ilmiy-fantastik adabiyotlarda tasvirlangan shakldagi kuch maydonlari bizning koinotimizdagi to'rtta asosiy o'zaro ta'sirlarning tavsifiga mos kelmaydi. Ammo biz taxmin qilishimiz mumkinki, odam ko'p qatlamli qalqonlar, shu jumladan plazma oynalari, lazer pardalari, uglerod nanotubalari va o'zgaruvchan shaffoflikdagi moddalar yordamida ushbu xayoliy maydonlarning ko'plab xususiyatlarini taqlid qilishi mumkin. Ammo, aslida, bunday qalqon faqat bir necha o'n yillar, hatto bir asrda ishlab chiqilishi mumkin. Va agar xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik aniqlansa, insoniyat kuchli magnit maydonlardan foydalanish imkoniyatiga ega bo'ladi; Ehtimol, ularning yordami bilan biz ilmiy-fantastik filmlarda ko'rganimizdek, avtomobil va poezdlarni havoga ko'tarish mumkin bo'ladi.

Bularning barchasini hisobga olgan holda, men kuch maydonlarini I darajali imkonsiz deb tasniflagan bo'lardim, ya'ni ularni bugungi texnologiya bilan imkonsiz bo'lgan, ammo keyingi asr yoki undan ko'proq vaqt ichida o'zgartirilgan shaklda amalga oshiriladigan narsa deb ta'riflagan bo'lardim.

/ 13
Eng yomoni Eng yaxshi

Agar doimiy magnitning shimoliy qutbini boshqa shunga o'xshash magnitning shimoliy qutbiga yaqinlashtirsak, magnitlar bir-birini qaytaradi. (Agar magnitlardan birini teskari aylantirib, uning janubiy qutbini ikkinchisining shimoliy qutbiga keltirsak, ikkita magnit o‘ziga tortadi.) Xuddi shu tamoyil – magnit qutblarini qaytargandek – katta og‘irliklarni ko‘tarish uchun ham foydalanish mumkin. zamin. Texnik jihatdan ilg'or maglev poezdlari allaqachon bir necha mamlakatlarda qurilmoqda. Bunday poezdlar yo'llar bo'ylab emas, balki ularning ustiga minimal masofada yuguradi; Ular oddiy magnitlar tomonidan osilgan holda ushlab turiladi. Poezdlar havoda suzib yurganga o'xshaydi va nol ishqalanish tufayli rekord tezlikka erisha oladi.

Dunyodagi birinchi tijoriy avtomatlashtirilgan maglev transport tizimi 1984 yilda Britaniyaning Birmingem shahrida ishga tushirilgan. U xalqaro aeroport terminali va yaqin atrofdagi temir yo'l vokzalini bog'ladi. Magnit levitatsiya poezdlari Germaniya, Yaponiya va Koreyada ham ishlaydi, garchi ularning aksariyati yuqori tezlikka mo'ljallanmagan. Shanxayda yo'lning yangi ishga tushirilgan qismida birinchi tezyurar tijorat maglev poezdi ishlay boshladi; bu poyezd yo‘l bo‘ylab 431 km/soat tezlikda harakatlanadi. Yamanashi prefekturasidagi yapon maglev poyezdi 581 km/soat tezlikka erishdi - bu oddiy g‘ildirakli poyezdlarga qaraganda ancha tezroq.

Ammo maglev qurilmalari juda qimmat. Ularning samaradorligini oshirish usullaridan biri mutlaq nolga yaqin haroratgacha sovutilganda elektr qarshiligini butunlay yo'qotadigan supero'tkazgichlardan foydalanishdir. Supero'tkazuvchanlik hodisasi 1911 yilda kashf etilgan. Xayke Kamerlingh Onnes. Uning mohiyati shundan iborat ediki, ba'zi moddalar 20 K dan past haroratgacha sovutilganda (mutlaq noldan 20 ° yuqori) barcha elektr qarshiligini yo'qotadi. Qoida tariqasida, metall soviganida, uning elektr qarshiligi asta-sekin kamayadi. (Gap shundaki, o‘tkazgichdagi elektronlarning yo‘nalishli harakatiga atomlarning tasodifiy tebranishlari xalaqit beradi. Harorat pasaygan sari tasodifiy tebranishlar diapazoni pasayadi va elektr toki kamroq qarshilik ko‘rsatadi.) Ammo Kamerling Onnes o‘zini hayratga solib, ma'lum bir kritik haroratda ba'zi materiallarning qarshiligi keskin nolga tushishini aniqladi.

Fiziklar olingan natijaning muhimligini darhol angladilar. Uzoq masofalarga uzatishda elektr uzatish liniyalari sezilarli miqdorda elektr energiyasini yo'qotadi. Ammo qarshilikni yo'q qilish mumkin bo'lsa, elektr energiyasini istalgan joyga behuda etkazish mumkin edi. Umuman olganda, yopiq zanjirda qo'zg'atilgan elektr toki millionlab yillar davomida energiya yo'qotmasdan aylana oladi. Bundan tashqari, bu g'ayrioddiy oqimlardan aql bovar qilmaydigan kuchga ega magnitlarni yaratish qiyin bo'lmaydi. Va bunday magnitlar yordamida ulkan yuklarni hech qanday kuch sarflamasdan ko'tarish mumkin edi.

Supero'tkazuvchilarning ajoyib imkoniyatlariga qaramay, ulardan foydalanish juda qiyin. Katta magnitlarni o'ta sovuq suyuqliklar tanklarida saqlash juda qimmat. Suyuqlikni sovuqda saqlash uchun ulkan sovuq zavodlar kerak bo'ladi, bu esa supero'tkazuvchi magnitlarning narxini stratosfera balandliklariga ko'taradi va ulardan foydalanishni foydasiz qiladi.

Ammo bir kun kelib, fiziklar xona haroratiga qizdirilganda ham o'ta o'tkazuvchanlik xususiyatlarini saqlaydigan moddani yaratishi mumkin. Xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik qattiq jism fiziklarining "muqaddas kosasi" dir. Bunday moddalarni ishlab chiqarish, ehtimol, ikkinchi sanoat inqilobining boshlanishini belgilaydi. Vagonlar va poyezdlarni suzib yuradigan kuchli magnit maydonlar shunchalik arzonlashadiki, hatto “suzuvchi mashinalar” ham iqtisodiy jihatdan foydali bo‘lishi mumkin. Xona haroratida o'z xususiyatlarini saqlaydigan o'ta o'tkazgichlar ixtiro qilinishi bilan biz "Kelajakka qaytish", "Ozchiliklar hisoboti" va "Yulduzli urushlar" filmlarida ko'rgan fantastik uchar mashinalar haqiqatga aylanishi mumkin.

Aslida, odam o'ta o'tkazuvchan magnitlardan yasalgan maxsus kamarni kiyishi mumkin, bu esa unga erdan erkin ko'tarilish imkonini beradi. Bunday kamar bilan Supermen kabi havoda uchish mumkin edi. Umuman olganda, xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik shunday ajoyib hodisaki, bunday o'ta o'tkazgichlarning ixtirosi va ishlatilishi ko'plab ilmiy-fantastik romanlarda tasvirlangan.

Bir necha o'n yillar davomida fiziklar xona haroratida o'ta o'tkazuvchan bo'lgan moddalarni muvaffaqiyatsiz izlashdi. Bu zerikarli, zerikarli jarayon edi - sinov va xato orqali qidirish, materiallarni birin-ketin sinab ko'rish. Ammo 1986 yilda "yuqori haroratli supero'tkazgichlar" deb nomlangan yangi moddalar klassi topildi; bu moddalar mutlaq noldan 90° yoki 90 K dan yuqori haroratlarda o?ta o?tkazuvchanlikka ega bo?ldi. Bu kashfiyot fizika olamida haqiqiy sensatsiyaga aylandi. Go‘yo shlyuzning darvozalari ochilib ketgandek bo‘ldi. Oydan oy fiziklar o'ta o'tkazuvchanlik bo'yicha yangi jahon rekordini o'rnatishga harakat qilib, bir-biri bilan raqobatlashdi. Bir muncha vaqt, hatto xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik ilmiy-fantastik romanlar sahifalaridan chiqib, haqiqatga aylanmoqchi bo'lgandek tuyuldi. Ammo ko'p yillik jadal rivojlanishdan so'ng, yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlar bo'yicha tadqiqotlar sekinlasha boshladi.

Hozirgi vaqtda yuqori haroratli supero'tkazgichlar bo'yicha jahon rekordini mis, kaltsiy, bariy, talliy va simobning murakkab oksidi bo'lgan modda egallab turibdi, u 138 K (-135 ° C) da super o'tkazuvchanlikka aylanadi. Bu nisbatan yuqori harorat hali ham xona haroratidan juda uzoqda. Lekin bu ham muhim bosqichdir. Azot 77 K haroratda suyuqlikka aylanadi, suyuq azot esa oddiy sut bilan bir xil turadi. Shuning uchun oddiy suyuq azot yuqori haroratli supero'tkazgichlarni sovutish uchun ishlatilishi mumkin, bu arzon; (Albatta, xona haroratida o'ta o'tkazgich bo'lib qoladigan o'ta o'tkazgichlar sovutishni talab qilmaydi.)

Yana bir narsa yoqimsiz. Hozirgi vaqtda yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlarning xususiyatlarini tushuntiradigan nazariya yo'q. Bundan tashqari, ular qanday ishlashini tushuntira oladigan tashabbuskor fizikni Nobel mukofoti kutmoqda. (Ma'lum yuqori haroratli o'ta o'tkazgichlarda atomlar alohida qatlamlarga bo'lingan. Ko'pgina fiziklar bu elektronlarning har bir qatlam ichida erkin harakatlanishiga imkon beradigan keramika materialining qatlamlanishi deb nazariyasini ta'kidlaydilar va shu bilan o'ta o'tkazuvchanlikni yaratadilar. Ammo bu qanday va nima uchun sodir bo'ladi. hali ham sir.)

Bilimning etishmasligi fiziklarni sinov va xatolik yo'li bilan eski usulda yangi yuqori haroratli supero'tkazgichlarni izlashga majbur qiladi. Bu shuni anglatadiki, xona haroratidagi mashhur supero'tkazuvchanlikni istalgan vaqtda - ertaga, bir yildan keyin yoki hech qachon aniqlash mumkin. Bunday xususiyatga ega bo'lgan moddaning qachon topilishini yoki umuman topilishini hech kim bilmaydi.

Ammo xona haroratidagi o'ta o'tkazgichlar topilsa, ularning kashfiyoti yangi ixtirolar va tijorat ilovalarining ulkan to'lqinini keltirib chiqarishi mumkin. Yerning magnit maydonidan (0,5 Gauss) million marta kuchliroq magnit maydonlar odatiy holga aylanishi mumkin.

Barcha supero'tkazgichlarga xos xususiyatlardan biri deyiladi Meissner effekti. Agar siz magnitni o'ta o'tkazgich ustiga qo'ysangiz, magnit havoda suzib yuradi, go'yo qandaydir ko'rinmas kuch tomonidan quvvatlanadi. (Meysner effektining sababi shundaki, magnit o'ta o'tkazgich ichida o'zining "oyna tasvirini" yaratish xususiyatiga ega, shuning uchun haqiqiy magnit va uning aksi bir-birini qaytara boshlaydi. Bu ta'sirning yana bir aniq tushuntirishi shundaki, o'ta o'tkazgich magnit maydonni o'tkazmaydi, shuning uchun agar siz magnitni o'ta o'tkazgichning ustiga qo'ysangiz, magnitning kuch chiziqlari o'ta o'tkazgich bilan aloqa qilganda buziladi va magnitni yuqoriga suradi. ko'tarish uchun.)

Agar insoniyat Meissner effektidan foydalanish imkoniyatiga ega bo'lsa, unda biz shunday maxsus keramika bilan qoplangan kelajak magistralini tasavvur qilishimiz mumkin. Keyin, kamarimizga yoki mashinaning pastki qismiga o'rnatilgan magnitlar yordamida biz sehrli tarzda yo'l ustida suzishimiz va hech qanday ishqalanish yoki energiya yo'qotmasdan manzilimizga shoshilishimiz mumkin.

Meissner effekti Faqat metallar kabi magnit materiallar bilan ishlaydi. Ammo o'ta o'tkazuvchan magnitlar paramagnit yoki diamagnit materiallar deb nomlanuvchi magnit bo'lmagan materiallarni ko'tarish uchun ham ishlatilishi mumkin. Bu moddalarning o'zi magnit xususiyatlarga ega emas; ular faqat tashqi magnit maydon mavjudligida va ta'siri ostida ularni oladi. Paramagnit materiallar tashqi magnit tomonidan tortiladi, diamagnit materiallar esa qaytariladi.

Masalan, suv diamagnitdir. Barcha tirik mavjudotlar suvdan iborat bo'lgani uchun ular ham kuchli magnit maydon ta'sirida havoga ko'tarilishi mumkin. Magnit induksiyasi taxminan 15 T (Yerning magnit maydonidan 30 000 marta kuchli) bo'lgan maydonda olimlar allaqachon qurbaqa kabi mayda hayvonlarni havoga ko'tarishga muvaffaq bo'lishgan. Ammo xona haroratida o‘ta o‘tkazuvchanlik haqiqatga aylansa, ularning diamagnit xususiyatlaridan foydalanib, magnit bo‘lmagan yirik jismlarni havoga ko‘tarish mumkin bo‘ladi.

Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, ular odatda ilmiy-fantastik adabiyotlarda tasvirlangan shakldagi kuch maydonlari bizning koinotimizdagi to'rtta asosiy o'zaro ta'sirlarning tavsifiga mos kelmaydi. Ammo biz taxmin qilishimiz mumkinki, odam ko'p qatlamli qalqonlar, shu jumladan plazma oynalari, lazer pardalari, uglerod nanotubalari va o'zgaruvchan shaffoflikdagi moddalar yordamida ushbu xayoliy maydonlarning ko'plab xususiyatlarini taqlid qilishi mumkin. Ammo, aslida, bunday qalqon faqat bir necha o'n yillar, hatto bir asrda ishlab chiqilishi mumkin. Va agar xona haroratida o'ta o'tkazuvchanlik aniqlansa, insoniyat kuchli magnit maydonlardan foydalanish imkoniyatiga ega bo'ladi; Ehtimol, ularning yordami bilan biz ilmiy-fantastik filmlarda ko'rganimizdek, avtomobil va poezdlarni havoga ko'tarish mumkin bo'ladi.

3.4. Magnetostat.

"Magnitostat- qurilma qodir

harakat magnit maydonda

diamagnit ejeksiyon tufayli

hamma narsaga ta'sir qiluvchi kuch

Magnit maydonlardagi diamagnetlar"

Kirish. Yerning magnit maydonidan levitatsiya uchun yordam sifatida foydalanish g'oyasi allaqachon juda qadimgi. Shunga o'xshash qurilma Jonatan Sviftning asarlarida tasvirlangan. Ammo ixtirochilarning g'oyalariga ko'ra, Lorens kuchi tufayli Yerning magnit maydonida ko'tarilishi kerak bo'lgan magnit transport vositalarining barcha taklif qilingan konstruksiyalari metallda amalga oshirishdan juda uzoq va mavjud. butun chiziq hal qilinmagan texnik qiyinchiliklar. Men o'quvchini tafsilotlar bilan zeriktirmayman, lekin men buni darhol belgilayman bu dizayn Maqolaning ikkinchi yarmida muhokama qilinadigan magnitostat hech qachon hech kim tomonidan taklif qilinmagan. Garchi uning modeli magnitli transport vositalaridan farqli o'laroq, turli dizaynlar har kim tomonidan to'planishi va tajribaga ega bo'lishi mumkin. Diamagnit levitatsiya. Magnitostat - bu "Diamagnetic levitatsiya" yoki magnit maydondagi Arximed kuchining analogi tufayli Yerning magnitosferasida ko'tarilishi mumkin bo'lgan qurilma. Magnetostatning ishlash printsipi quyidagicha: Magnit maydon dastlab ancha qattiq strukturadir. Diamagnit material asl maydonga qarama-qarshi bo'lgan o'zining zaif magnit maydonini hosil qiladi.

Qisman tashqi magnit maydonning kuch chiziqlari qisman diamagnit materialni aylanib o'tishga intiladi

>

Ammo bu o'ta o'tkazgichlarda eng aniq ko'rinadi. Asl magnit maydon bu magnit anomaliyani yopishga va tashqariga chiqarishga harakat qiladi. Va F1>F2 (3-rasmga qarang) dan boshlab, biz mahalliy magnit maydon uchun Arximed kuchining (Fa) analogini olamiz.

Diamagnit materiallar ham, o'ta o'tkazgichlar ham yuqori intensivlikdagi magnit maydondan pastroq magnit maydonga o'tkaziladi. Tabiiyki, Yer yuzasiga yaqin va undan yuqori magnitosferadagi magnit maydonning intensivligi boshqacha. Shuning uchun Yerning magnit maydonida suzuvchi kuchlar barcha diamagnit materiallar va o'ta o'tkazgichlarga ham ta'sir qiladi va agar Yerning magnit maydoni etarlicha kuchli bo'lsa, unda "Diamagnit Levitatsiya" kuzatiladi. Asosiy savol magnit levitatsiya kuchi samolyotning parvozi uchun etarli ko'tarishni ta'minlay oladimi? Matematik tahlil: Faraz qilaylik, diamagnit sharning ichidagi maydon nolga teng. To'p o'ta yupqa qo'rg'oshin plyonkasidan yasalgan va 4K gacha sovutilgan. To'pni, to'g'rirog'i, sharni maydon kuchi yuqori bo'lgan maydondan maydon kuchi past bo'lgan maydonga o'tkazishda biz energiya holatlarida farqga ega bo'lamiz. Bunday holda, ish bajariladi. Qaysi kuch va yo'lning mahsulotiga teng, bu holda balandlikning ko'tarilishi. Shunday qilib, magnit energiyaning balandlikka nisbatan differensialligi sifatida kuchni topish mumkin.
Volumetrik magnit maydon energiyasi (kubometr uchun SI birliklarida) sifatida hisoblanadi
magnit induksiya kvadrati 2 ga bo'lingan va magnit doimiy
(yoki kuchlanish kvadrati magnit doimiyga ko'paytiriladi va siz xohlaganingizcha ikkiga bo'linadi)
Bu ifodani dh ga nisbatan farqlaylik, bu yerda h balandlik koordinatasi.
Biz F kuchini (vertikal yo'nalishda harakat qiladigan) teng ravishda olamiz:
magnit induksiya mahsuloti va uning balandligi gradienti magnit doimiyga bo'linadi.
Darajada Yer magnit maydonining maksimal induksiyasi 5 * 10E-5 T,
Yer magnit maydonining maksimal gradienti -2*10E-11 (!!!) T/metr
Biz -10E-9 nyuton yoki kubometr uchun taxminan 0,1 mikrogram liftni olamiz.
Bunday to'pning KUB KILOMETRI 100 grammni, ya'ni bir stakan aroqni ko'taradi.
Shunday qilib, Yerda ba'zi solenoidlarni qurish orqali biz odatda bu qiymatni taxminan uch darajaga oshirishimiz mumkin. Bu juda, juda oz. Izohlar Bizdan ko'rib turganimizdek matematik tahlil Supero'tkazgich bo'lgan ideal diamagnit materialdan foydalangan holda Yer magnit maydonida diamagnit levitatsiyasi, agar, albatta, diametri 1 km bo'lgan supero'tkazuvchi to'pning og'irligi 100 grammdan kam bo'lsa, juda mumkin. Bundan tashqari, dizaynni o'zgartirish orqali ushbu qurilmaning ko'tarish kuchini ma'lum darajada oshirish mumkin.

Ammo baribir o'zining sof ko'rinishida, Yerning magnit maydonida statik kuchlarsiz levitatsiya. elektr zaryadi, Yerning elektr maydoni bilan ham o'zaro ta'sir qilishning iloji yo'q. Lekin elektr maydoni balandligida beqaror va 8-10 km balandlikda juda zaiflashadi. Afsuski, statsionar magnit maydon statsionar zaryadlar bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Bir narsa harakatlanishi kerak. Qo'llash doirasi. Supero'tkazgichdan yasalgan diamagnit samolyotning ko'tarish kuchi (ideal diamagnit) samolyot qobig'ining maydoniga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va samolyot massasiga teskari proportsionaldir: F = k * (S / M) F ko'tarish kuchi k-proportsionallik koeffitsienti S-samolyot qobig'ining M-massali samolyoti Ushbu munosabatdan ko'rinib turibdiki, F itaruvchi kuch maydonga, samolyot qobig'iga va samolyotning massasiga bog'liq. kattaroq maydon ko'tarish kuchi qanchalik katta. Ammo qobiq maydonining ortishi bilan tabiiy ravishda ortib boruvchi massa F kuchini pasaytiradi. Ammo kosmosda, vaznsizlikda massaning ortishi Yerdagi sharoitlarga nisbatan unchalik muhim emas. Nol tortishish sharoitida qurilmaning maydoni juda katta bo'lishi mumkin, biz ko'p kilometrlik "Quyosh yelkanlari" ni joylashtirishga tayyormiz. Supero'tkazgichdan foydalanish "quyosh shamoli" ga taalluqli bo'lmagan barqaror bashoratli itaruvchi kuchni olish imkonini beradi va magnitostatning maydonini hisobga olgan holda, supero'tkazuvchi qobiq xuddi "quyosh yelkani" kabi ishlashi mumkin. , va qo'shimcha surish kuchi (Fd) bu qurilmani manevr qilish qobiliyatini oshiradi. Bundan tashqari, kuch (Fd) qurilmani Quyosh atrofida aylana orbita bo'ylab harakatga keltiradi va "Quyosh shamoli" (Fs) qurilmani Quyoshdan uzoqlashtiradi.

Kuch (Fd) kuch chiziqlariga perpendikulyar yo'naltirilganligi va qurilmani quyosh atrofida yo'naltirishi va "quyosh shamoli" Quyoshdan kuch (Fs) hosil qilishini hisobga olgan holda. Bundan tashqari, agar qurilma maydoni etarlicha katta bo'lsa, u nafaqat Quyoshning magnit maydonida, Quyosh tizimining eng chekkasida, balki bizning galaktikamizning allaqachon magnit maydonida ham harakatlana oladi. , diamagnit kuch (Fd ) va kuch (Fs) tufayli boshqa Yulduzlar tomon yo'nalgan. Tashqarida quyosh sistemasi kuch Fs (quyosh shamoli va yorug'likning bosim kuchi) minimal bo'ladi va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Bundan tashqari, magnit maydonga "bog'lash" mumkinligini tushunishingiz kerak. Bu qurilmani ulkan quyosh yelkanlari bilan almashtirishi mumkin. “Quyosh plazmasining oqimi Quyosh tizimining ichki qismidan sayyoraviy va galaktik magnit maydonlarni “supurib tashlaganligi” tufayli Quyosh shamoli o?rtasida dinamik muvozanatga erishilgunga qadar o?z oldidagi galaktik maydonni “haydab qo?yadi”. quyosh shamolining bosimi va galaktik muhitning bosimi bu 10 dan 100 astronomik birlikgacha bo'lgan masofada sodir bo'ladi," tipik tezliklar 300 dan 800 km / s gacha va bu magnitlanganligini hisobga olmaydi. maydon ham aylanuvchi Quyosh atrofida, to?g?rirog?i, uning atrofida harakatlanishga intiladi. Magnitostat esa diamagnit xususiyatiga ko'ra, xuddi quyosh shamoli magnit maydoni tomonidan aylanadigan, harakatlanuvchi va boshqariladigan "muzlatilgan". Shu ma'noda, bu magnit maydon magnitostat uchun "quyosh yelkanining" analogiga aylanishi mumkin. Dizayn xususiyatlari. Samolyotning dizayni juda oddiy. Bu to'p bo'ladi, lekin sakkiz yoki undan ko'p segmentlarga bo'lingan, har bir yarim shar to'rt segmentga bo'lingan, printsipial jihatdan futbol to'pi bilan bir xil. Samolyot to'p qobig'ining alohida segmentlarini "yoqish" va "o'chirish" orqali boshqariladi. Segmentning kiritilishi supero'tkazuvchi varaqning shunga mos ravishda o'ta o'tkazuvchanlik holatida ekanligini anglatadi. Segmentni o'chirish, supero'tkazuvchi varaqning varaqning haroratini oshirish orqali o'ta o'tkazuvchanlik holatidan normal holatga o'tishini anglatadi. Buni amalga oshirish uchun yorug'likdan himoya qiluvchi qoplamani olib tashlang yoki boshqa usulda bu varaqni qizdiring. Agar biz ekranning o'ta o'tkazuvchanlik xususiyatlarini tiklamoqchi bo'lsak, u bilan aloqa qilishni istisno qilish orqali uni yana sovutishimiz kerak. quyosh nurlari, bu holda segment oddiygina shakldagi vakuumga issiqlik chiqarish orqali soviydi elektromagnit to'lqinlar, issiqlik spektri.

Segment normal holatga o'tkazilganda "o'chirilgan" bo'lsa, o'chirilgan segmentga yo'naltirilgan itaruvchi kuch paydo bo'ladi, magnit kuch chiziqlari to'pning "o'chirilgan" segmentiga osongina kirib boradi. Tabiiyki, butun samolyot shu yo'nalishda harakat qilmoqda. Bunday magnit samolyotni kosmosda harakatlantirish uchun magnit maydonning mavjudligi kifoya qiladi. Tabiiyki, yulduzlararo kosmosda, yulduzlardan nurlanish nisbatan kichik bo'lsa, ko'proq an'anaviy usullar isitish, ya'ni segmentlarni "o'chirish". Segment dizayni. Har bir segment sendvichdir: yorug'lik ekrani, supero'tkazgich, issiqlik ekrani. To'pning tashqarisida va ekranlar orasidagi bo'shliqlarda kosmik vakuum mavjud bo'lib, unda barcha jismlar apparat yuzasidan termal nurlanish tufayli intensiv sovutiladi. Bu erda segment dizaynining kesma ko'rinishi.

"Yoqish" segmentini sovutish sirt maydoniga va Stefan-Boltzmann qonuniga ko'ra, uning haroratining to'rtinchi darajasiga mutanosib bo'lgan radiatsiya orqali issiqlik o'tkazilishi tufayli sodir bo'ladi. Vakuumda, kosmik sharoitda sovutish mumkin: apparat yuzasidan suyuqlik va termal nurlanishning bug'lanishi orqali. Evaporatorlar kamdan-kam qo'llaniladi, chunki ular uchun siz o'zingiz bilan "sovutgich" ta'minotini olishingiz kerak. Ko'pincha radiatorlar issiqlikni kosmosga "nurlash" uchun ishlatiladi. Segmentni isitish yoki "o'chirish" yorug'lik energiyasi supero'tkazgichga tushganda ham tabiiy ravishda sodir bo'ladi. Buning uchun aks ettiruvchi ekran quyosh nurlari uchun hech bo'lmaganda qisman shaffof bo'lishi kerak. Epilog. Reaktiv kuchsiz itarish kuchini yaratish uchun asos bo'lib, uning yordamida sayyoralararo va hatto yulduzlararo kosmosda deyarli energiya sarflamasdan uchish mumkin, bu diamagnit materiallarni magnit maydondan tashqariga surishning taniqli ta'siridir. Darhaqiqat, diamagnit materialni magnit maydondan itarib yuboradigan kuch taniqli Arximed kuchining analogidir, lekin allaqachon magnit maydonda harakat qiladi. Diamagnit suzish kuchi Arximed kuchlarining analogi bo'lganligi sababli, barcha Stratostatlar atmosferada ko'tariladi. Shunday qilib, analogiya bo'yicha, men magnit maydonda harakat qila oladigan qurilmani - "MAGNETOSTAT" deb nomladim. O'ylaymanki, agar siz qandaydir tarzda magnitostatni kondansat?r bilan "kesib o'tsangiz", katta elektr zaryadini nisbatan kichik hajmda to'plash muammosini hal qilasiz. Shunda magnitostat ichkarida ko'tarilishi mumkin bo'ladi elektr maydoni Yer. Adabiyot: 1. Model dizayner 1975-2. 1975 yil fevral. I. Evstratov. Elektrokopter magnitmi? http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1975,N02.%5Bdjv%5D.zip 2. Levitatsiya (fizika) http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%28 %D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0%29#.D0.94.D0.B8.D0.B0.D0.BC.D0.B0.D0. B3.D0.BD.D0.B8.D1.82.D0.BD.D0.B0.D1.8F_.D0.BB.D0.B5.D0.B2.D0.B8.D1.82.D0.B0. D1.86.D0.B8.D1.8F 3. Diamagnetlar. Vikipediyadan olingan material - bepul ensiklopediya http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0 %B8%D0%BA%D0%B8#.D0.94.D0.B8.D0.B0.D0.BC.D0.B0.D0.B3.D0.BD.D0.B8.D1.82.D0. BD.D0.B0.D1.8F_.D0.BB.D0.B5.D0.B2.D0.B8.D1.82.D0.B0.D1.86.D0.B8.D1.8F 4. Arximed qonuni. Akademik lug'atlar va entsiklopediyalar. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/154577 5.Diamagnetizm Vikipediyadan olingan material - bepul ensiklopediya http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0 %B8%D0%B7%D0%BC 6. MAGNET LEVITATSIYA. http://interjurnal.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=1%3A2010-05-15-13-22-49&catid=14%3A2010-05-15-06-28-28&Itemid=15?=ru 7. GALAKTIKARO MAGNIT MAYDON Yu.N. GNEDIN, fizika-matematika fanlari doktori, Rossiya Fanlar akademiyasining Davlat astronomik observatoriyasi http://www.inauka.ru/astronomy/article99696/print.html 8. Elektrostat. http://zhurnal.lib.ru/l/lemeshko_a_w/aba.shtml 9. Igor Afanasyev, Dmitriy Vorontsov sun'iy yo'ldosh anatomiyasi http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6330/ 10. http:// tarefer.ru/89/100141/index.html Andrey. 2010