Левитирующие гаджеты: парящие лампы, колонки и растения. Левитация без магии: как физики заставляют предметы парить в воздухе Принцип работы магнитных глобусов

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.

Свет

Волшебство лучше всего демонстрировать на таких вещах, которые в классическом понимании никак нельзя усовершенствовать. Понятно, что лампа должна вкручиваться в патрон, а вся конструкция - работать от электричества, поэтому левитирующие источники света, никак не связанные «проводами» должны впечатлять.

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»:

Чрезвычайно на него похожий, но почему-то известный под другим названием, Fineway .

Music Angel - тоже «игрушка» с Amazon круглой формы и аналогичными предыдущим характристиками:

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:

Концепт кровати

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.

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:

Инструкция

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: 22.5x22.5x13.5cm
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:

Блок питания:

Магазин отдельно прикладывает переходник под наши розетки.

Подставка – светильник:

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.

Светодиоды:

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.

Планирую купить +26 Добавить в избранное Обзор понравился +30 +68

Принцип действия игрушки левитрон, которая наглядно демонстрирует состояние невесомости, основывается на действии магнитного поля, удерживающего предметы незначительного размера в воздухе.

Такие игрушки, к сожалению, пока не производится отечественной промышленностью, так что спрос на них не может быть удовлетворен. Есть, конечно, возможность заказать левитрон из-за рубежа, но стоимость игрушки (и так довольно высокая – 35 долларов) существенно увеличивается за счет цены доставки.

Но зато ничто не может помешать сделать левитрон собственноручно одним из двух известных способов: на электромагните или на постоянных магнитах.

Второй из указанных способов значительно проще первого, к тому же не потребуются специфические знания в области физики, да и электрическое питание этому устройству также не нужно.

Материалы для изготовления Левитрона

Итак, нам понадобится для изготовления игрушки три магнита в форме колец, обладающие достаточной мощностью. Вполне подойдут для нашей цели магниты из низкочастотных динамиков, срок службы которых давно истек.

Для того чтобы сделать волчок, будет нужен неодимный магнит. Взять его можно из динамика, на котором имеется надпись"Neodium transducer". Применяются подобные динамики в сотовых. Самый сильный постоянный магнит сегодня – это неодимный, созданный из сплава, в который входят неодим, бор и железо. Высокая температура негативно повлияет на него, поэтому этот магнит следует беречь от нагревания. Итак, магнит из сотового телефона может оказаться двух видов – в виде круглой пластинки или же в виде кольца. Кольцевой магнит одевается на сам волчок строго по центру, а магнит в форме таблетки приклеивается на ось волчка снизу.Материалом для самого волчка должен служить легкий материал, такой как композит или пластмасса.

Настройка левитрона

К настройке следует подойти с особой скрупулезностью, ведь эта часть работы имеет решающее значение и является наиболее трудоемкой. Кольцевые магниты должны быть соединены между собой разнополярными сторонами. Сверху на них следует установить пластину (не из металла) толщиной до 1 см. Волчок аккуратно будет установлен в основание левитрона – центр магнита. Если Вы заметили, что волчок отклоняется в сторону, значит, магнит нужно заменить на другой, с большим диаметром.

Чтобы запустить волчок, понадобятся еще несколько элементов, с помощью которых можно будет регулировать толщину платформы, чтобы достичь нормального вращения волчка. Нам понадобится пластика из оргстекла с бумажными листами. Если волчок крутится нормально, начинаем плавно приподнимать платформу, пока он не взлетит вверх.

Если наш волчок подлетает с излишней стремительностью, следует увеличить его вес. Если же он отклоняется в одну сторону, то исправить ситуацию можно, подложив бумажные листы под противоположную. Эти действия позволяют настроить основу нашей игрушки, так чтобы она находилась четко на уровне моря.

МОСКВА, 17 янв — РИА Новости. Однажды физик Андрей Гейм провел опыты по левитации лягушки в магнитном поле. Коллеги идею не оценили и выдали будущему светилу науки Шнобелевскую премию. Между тем исследователи продолжают изобретать различные способы левитации, то есть парения в воздухе без опоры, и воплощать их в реальные технологии.

Сила звука

Конечно, ни в одном случае нельзя на все сто процентов утверждать, что объект левитирует сам по себе — его просто поддерживает в воздухе нечто невидимое. Например, звуковые волны, как в опытах физиков из Великобритании. Они сделали из термопласта кирпичики размером около двух миллиметров со сложенными змейкой стержнями внутри. Число витков в стержнях было разным, а именно от этого зависел фазовый сдвиг звука, проходящего через элемент. Кирпичики расположили в двух решетках таким образом, чтобы акустическая волна фокусировалась в центре и в итоге поддерживала небольшой шарик в воздухе. Частота звука была 40 килогерц, что недоступно человеческому слуху.

Летят или едут?

Самый известный пример левитации, реализованный на практике, — высокоскоростные поезда на сверхпроводниках. Колеса обычного транспорта касаются дорожного полотна, поэтому на высокой скорости любая неровность или резкое торможение способны повредить как само колесо, так и поверхность, с которой оно соприкасается. Ну и все мы знаем, как порой трясет и бросает из стороны в сторону в автобусе или электричке.

Левитирующие поезда — маглевы — лишены колес и движутся, не касаясь земли. Ими управляет электрическое поле, а в воздухе удерживают сильнейшие магниты. В этой технологии используются сверхпроводники — материалы, лишенные электрического сопротивления. Сверхпроводимость достигается только при определенной температуре, обычно очень низкой. Это осложняет технологию, но ученые не сдаются и ищут новые материалы, способные без сопротивления проводить ток даже при температуре, близкой к комнатной.

Днище маглева — это магнит, индуцирующий электромагнитное поле в рельсах из сверхпроводника. Согласно закону Мейснера, при переходе в сверхпроводящее состояние магнитное поле полностью вытесняется из материала, оставаясь только на его поверхности. В итоге поля магнита и рельсов отталкивают друг друга, и поезд действительно зависает в воздухе. Несколько пассажирских маглевов курсируют в Китае и Южной Корее.

Управляемый рой

В фантастических фильмах о не слишком далеком будущем герои нередко пользуются виртуальными экранами-тачпэдами, висящими в воздухе и развертываемыми где угодно из какой-нибудь маленькой коробочки. В реальности такой технологии пока нет, но над ней работают.

Категории

Популярное