X

Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe?

22 Mar 2008 11:17 CZczupi
  • #1 22 Mar 2008 11:17
    czupi
    Level 11  
    Helpful post? (0)
    Mam taki pewien pomysł na prezent....

    Misa, nad którą będzie lewitowała kulka....

    Pomyślałem że to jednak może i jest możliwe.

    Gdybyśmy wzięli misę o średnicy ok 30 cm (jako wycinek kuli o promieniu ok 30 cm) i wyłożyli w środku płytkami magnesów neodymowych przyklejając każdą biegunami skierowanymi w jedną stronę byśmy uzyskali misę magnetyczną.

    Kulkę natomiast (odpowiedniej ciężkości ale nie wiem jakiej) też obkleić małymi płytkami neodymowymi tak, by na wierzchu był ten sam biegun co misy od strony wnęki.

    W ten sposób kulka by stale się unosiła nad misą.

    Coś takiego chyba juz widziałem...

    Ale.... z tego co mi wiadomo każdy magnes ma dwa bieguny, więc co się będzie działo z polem magnetycznym kulki?
  • #2 22 Mar 2008 12:03
    vertim
    Level 23  
    Helpful post? (0)
    Powinno się zmieniać.
  • #3 22 Mar 2008 19:10
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    Ale jak powinno sie zmieniać? odwrócą się bieguny na płytkach?
  • #4 22 Mar 2008 19:18
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Helpful post? (0)
    Przenoszę z "Układy elektroniczne DIY.....".
  • #5 22 Mar 2008 19:50
    forestx
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Helpful post? (0)
    To się niestety nie uda - przykład: weź dwa magnesy i spróbuj je "ścisnąć" tymi samymi biegunami.
  • #6 22 Mar 2008 19:55
    spp
    Level 10  
    Helpful post? (0)
    A jeśli kula będzie pusta w środku hmmm...? :)
  • #7 22 Mar 2008 20:16
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    Dwa magnesy da się "ścisnąć" tylko że z dużą siłą.
    Ale nie o to mi chodzi....

    Kula ma być zrobiona z kulki np. plastikowej obklejonej magnesami, więc w środku można przyjąć że będzie "pusta" (np.piłka do ping-ponga).
  • #8 22 Mar 2008 21:30
    Taenia_Saginata
    Level 31  
  • #9 22 Mar 2008 23:07
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    hmm.....
    Czy magnetyzm płytek zniknie?? bo na to wychodzi....
  • #10 23 Mar 2008 04:37
    shg
    Specjalista techniki cyfrowej
    Helpful post? (0)
    Pola takich magnesów będą się znosić. Czy zniknie, to zależy od punktu widzenia.
    Jeżeli użyjesz nieskończenie małych magnesów, to z zewnątrz będzie to wyglądało tak, jak by w ogóle magnesem nie było.
    Mam wrażenie, że próbujesz uzyskać monopol magnetyczny.

    Taki przykład, nie najlepiej, bo na szybko wykonany:

    "Koło" z magnesami ułożonymi tak, aby na zewnątrz skierowany był ten sam biegun (trochę nierówno wyszło), analogicznie będzie dla kuli.

    Kolejno od lewej, układ magnesów, linie sił pola i wizualizacja natężenia pola magnetycznego:

    Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe? Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe? Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe?

    Dla porównania kawałek magnesu (płytka) w tych samych warunkach. Im jaśniejsze, tym natężenie pola większe.

    Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe? Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe? Kulka magnetyczna o jednym biegunie ? możliwe?

    Oj, miniaturek nie zrobiło, szkoda.
  • #11 23 Mar 2008 05:38
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    Taka kula ma zerowe pole magnetyczne, ale tam zostaje inne pole, wynikające z potencjału wektorowego pola el. A:
    B = rotA = 0, ale A nie jest zerowy blisko takiej kuli, lecz dopiero w nieskończoności.


    Zwyczajny ładunek np. elektron wytwarza strumień:
    int EdS = e/eps,
    teraz uwzględnijmy tu prędkość propagacji energii elektrycznej, która ponoć wynosi c, i przeliczmy ile elektron emituje energii w czasie 1s.
    Czysta fikcja.
    Prawo Gaussa jest bardzo dobre - w matematyce abstrakcyjnej.
  • #12 23 Mar 2008 10:58
    -RoMan-
    Level 42  
    Helpful post? (0)
    Jak dobrze, że inżynierowie Canona nie znają teorii, bo by ich wałki magnetyczne do przenoszenia toneru w drukarkach i kopiarkach przestały działać ;)
  • #13 23 Mar 2008 18:06
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    No. Według teorii praca pary magnesów wykonana podczas przyciągania się jest równa tej potrzebnej do ich ponownego rozsunięcia.
    Tyle że jeśli uwzględnić zmianę prędkości to tu wychodzi zupełnie coś innego.

    Siła magnesu rośnie z prędkością styczną, a maleje gdy rośnie radialna.

    Gdy zamocujemy magnesy na sztywno, na wirniku i na stojanie, kierunki prędkości podczas zbliżania i oddalania magnesów są całkowicie symetryczne, bilans sił zawsze będzie zerowy.

    Wystarczy pozwolić np. magnesom stojana na swobodne obroty wokół swojej osi symetrii i od razu będzie inaczej.
    Rzecz sprawdzona praktycznie.
  • #14 24 Mar 2008 00:12
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    shg, korzystałeś z jakiegoś programu?
    a co się stanie jeśli Kulka do której przykleję płytki magnetyczne będzie z nadprzewodnika II rodzaju?
  • #15 24 Mar 2008 02:32
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    Coś mi się pomyliło z tą kulą, tam nie będzie zerowe pole.

    Dla koła strumień pola zamknie się przez trzeci wymiar - prostopadły do płaszczyzny tego koła.

    Dla kuli nie ma takiej możliwości, bo przez czwarty wymiar raczej się nie zamknie, a strumienie nie mogą się przecinać, więc takie coś powinno się przemagnesować - chyba powstanie pole takie jak ziemskie.
  • #16 24 Mar 2008 05:29
    shg
    Specjalista techniki cyfrowej
    Helpful post? (0)
    czupi, tutaj: http://falstad.com/mathphysics.html

    Z111, czemu od razu czwarty wymiar? Chyba normalnie przez 3 wymiary, a pola sąsiednich magnesów będą się znosić. Chyba że o czymś nie wiem, no ale moja znajomość fizyki jest dosć ograniczona.
    Pole takie jak ziemskie to mniej więcej zwykły dipol, tak to przynajmniej wygląda i jakoś nijak nie widzi mi się, żeby z kulki pokrytej magnesami takowy powstał.
  • #17 24 Mar 2008 08:16
    nemo07
    Level 36  
    Helpful post? (0)
    Witam.
    czupi wrote:
    Kulkę natomiast (odpowiedniej ciężkości ale nie wiem jakiej) też obkleić małymi płytkami neodymowymi tak, by na wierzchu był ten sam biegun co misy od strony wnęki....
    Ale.... z tego co mi wiadomo każdy magnes ma dwa bieguny, więc co się będzie działo z polem magnetycznym kulki?
    To dobre pytanie, ale do teoretykow raczej. Magnesy maja dwa bieguny i to sie nie zmieni, tyle ze tutaj, na zewnatrz bedzie widziany ... no wlasnie, monopol - cos, czego podobno nie ma i byc nie powinno, bo to kloci sie z dogmatami Ortodoksyjnego Kosciola Fizyki Teoretycznej (OKFT) :lol:
    Kule zrob jak najlzejsza (np. pileczka ping-pongowa), a zamiast misy zacznij z okregiem magnesow; w gruncie rzeczy powinno tez funkcjonowac z trzema silniejszymi magnesami ulozonymi planarnie w trojkat.
    Pozdrawiam
  • #18 25 Mar 2008 06:51
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    Taka lewitacja na statycznym polu magnetycznym jest teoretycznie niemożliwa.
    Nawet jest specjalne twierdzenie do tego:
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Twierdzenie_Earnshawa

    W każdym razie jeśli element lewitujący wiruje, wtedy nie będzie to układ statyczny, i twierdzenie nie ma już zastosowania.

    Za pomocą materiału diamagnetycznego można próbować:
    http://www.physics.ucla.edu/marty/diamag/index.html
  • #19 25 Mar 2008 08:35
    nemo07
    Level 36  
    Helpful post? (0)
    Z111 wrote:
    Taka lewitacja na statycznym polu magnetycznym jest teoretycznie niemożliwa.
    Nawet jest specjalne twierdzenie do tego:
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Twierdzenie_Earnshawa
    Ano, ... jest. Tyle, ze ono nijak ma sie do tematu. Tutaj mowimy o kombinacji dwoch roznych typow pol!
    Maturzysta potrafilby wykazac, ze - dla prostoty - dla ukladu dwoch zafiksowanych jednoimiennych ladunkow w przestrzeni dwuwymiarowej i w obecnosci pola grawitacyjnego, energia potencjalna wprowadzonego, trzeciego ladunku o tym samym znaku i z masa, bedzie miala w odpowiedniej konfiguracji dokladnie jeden punkt minimum!
    Ale wspomniany "maturzysta" na elektrodzie, to ewidentnie rzadkosc. :cry:
  • #20 25 Mar 2008 21:25
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    A o co chodzi w temacie?
    Myślałem że o lewitację: kulka ma sobie wisieć w powietrzu całkowicie swobodnie.

    W dwóch wymiarach będzie minimum w punkcie, tak samo jak i w jednym: wkładamy dwa magnesy do rury i gotowe, ale w trzech wymiarach nie da rady.

    Dla dwóch ładunków zamocowanych ten trzeci poleci w bok - po jakiejś powierzchni zaginającej się w dół... chyba po hiperboloidzie parabolicznej.
  • #21 27 Mar 2008 21:37
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    Po pierwsze:
    - czy uda sie zbudować kulkę pokrytą małymi magnesami tak, by była na zewnątrz "widziana" jako "mono-pole"?

    Czy zdało by egzamin gdyby pokryć Magnesami kulkę z nadprzewodnika? Np II rodzaju?

    Gdyby piłkę do ping-ponga pokryć magnesami cieniutkimi, to może pole magnetyczne w środku by po prostu "zgęstniało" ?

    Najlepszym rozwiązaniem będzie jak kupię te 50 magnesików i obkleję jakąś piłeczkę....
  • #22 27 Mar 2008 22:16
    Lechu_AF1
    Level 15  
    Helpful post? (0)
    Ale przecież twierdzenie Earnshawa wcale nie wyklucza istnienia takiego przedmiotu. Po prostu będzie to obiekt o równowadze chwiejnej co nie znaczy że nie będzie działał. Sądze że najlepiej byłoby zbudować taki model. ale nie w formie kuli. Tak jak zaznaczył shg w poprzednim poście kij ma dwa końce - pola magnesów ułożonych w formie sfery będą się znosić. Trzeba wymyślić inny sposób. Istnieją pociągi typu MAGLEV - unoszą się nad trakcją odpychane od nią właśnie magnesami.
  • #23 28 Mar 2008 04:47
    Z111
    Level 18  
    Helpful post? (0)
    Pewnie że można zrobić bez trwałej równowagi, ale wtedy trzeba korygować - 'sterować' tym polem magnetycznym, a do tego same magnesy trwałe nie wystarczą.

    Może wystarczy tu dołożyć elementy z żelaza, które będą się przemagnesowywać i zmieniać rozkład sił, w chwili gdy wiszący magnes się przesunie.
  • #24 31 Mar 2008 22:12
    czupi
    Level 11  
    Topic author Helpful post? (0)
    A czy koledzy słyszeli o pewnym ustrojstwie... (nie pamiętam kto je zbudował), zasada działania:



    Są dwie blachy metalowe o różnych potencjałach "+" i "-", pomiędzy nimi zawieszona na lince z izolatora kulka metalowa. Obie blachy poprzez różnicę potencjałów wytwarzają pole elektryczne.
    Kiedy kulka dotknie powierzchni "-" elektrony "wskakują" na nią z racji takiej że była elektrycznie obojętna. Kiedy kulka dostała "porcję elektronów" to siła grawitacji sprawia że kulka odrywa sie od blachy "-" i leci w dół. Siła rozpędu powoduje że kulka zbliża się do blachy "+" i nic by nie było dziwnego gdyby kulka nie dotknęła blachy "+", ale ponieważ jest w polu elektrycznym i elektrony w kulce "ciągną" do protonów w blasze "+" to kulka dotyka tą blachę i "porcja elektronów" zostaje "wciągnięta" na blachę "+".
    Kulka jest pozbawiona elektronów... więc pozostały puste protony... Kulka ma ładunek "+" więc jest przyciągany do blachy "-".....

    i tak w kółko aż nie zostanie zakłócony ten cykl z zewnątrz lub nie odłączymy napięcia na blachy.

    Więc jeśli można naładować coś (kulkę) jednym ładunkiem elektrycznym to może i będzie kiedyś można "naładować" kulkę jednym ładunkiem magnetycznym.

    Już dawno było wiadomo że mało jest rzeczy niemożliwych, tylko Ludzie nie chcą w nie wierzyć a tym bardziej dążyć do ich powstania.

    "Nie ma rzeczy niemożliwych, potrzebny jest tylko dobry sposób..." (nie pamiętam czyje to słowa, ale to był ktoś pokroju Einstein'a)
Mouser  Search 4 million + Products
Browse Products