Левітація в дії: принцип роботи надпровідної магнітної подушки

Ласкаво просимо: https://t.me/abiturient_phys_karazina

Левітація — стійка рівновага об'єкта у гравітаційному полі без безпосереднього контакту з іншими тілами. Необхідними умовами для левітації є наявність вертикальної сили, що компенсує силу тяжіння, та наявність горизонтальних сил, що виникають за зміщення тіла вбік і забезпечують його стійку рівновагу.

Розглянемо надпровідну левітацію.

Якщо ж ми поміщаємо надпровідник в магнітне поле (після його охолодження у рідкому азоті), то магнітне поле буде повністю витіснятися з надпровідника. У надпровіднику індукуються струми Фуко, що і є причиною появи магнітного поля у надпровіднику. Таким чином у нас і виходить та сама "магнітна подушка", яка не дає надпровіднику падати, якщо ми помістимо його поблизу магніту. Називається подібне явища ефектом Мейснера.

Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану.

Тема магнітної левітації досить давно використовується і в транспорті. В Японії (і не тільки) вже досить давно ходять поїзди маглев ( інколи магнітоплан), які використовують магнітну левітацію, щоб парити над рейками. Єдина відмінність в тому, що в місце надпровідника там використовуються потужні електромагніти.

Маглев модель

Японський потяг на магнітній подушці побив світовий рекорд швидкості. Під час випробувального заїзду поблизу гори Фудзі потяг досяг максимальної швидкості 603 км/год (374 миль/год).