Comment construire un LÉVITATION Top 12 magnétiques étapes (avec photos)
Etape 2: le théorème de Earnshaw
Il est donc impossible de suspendre un aimant dans l'espace en utilisant seulement des tas d'autres aimants. Mais jetez un oeil à la vidéo. Il y a un grand anneau aimant céramique et un autre aimant qui est aussi un sommet. Et si je tourne soigneusement le deuxième aimant au-dessus du premier, il sera en effet rester dans l'air. Comment est-ce possible. Parlons de cela et quelques autres failles dans le théorème et fait construire quelques dispositifs à lévitation magnétique du Earnshaw. Ça va être cool!
Étape 3: Bill of Materials
Il est en fait très facile de construire ce haut léviter. Ci-dessous vous trouverez la liste des matériaux précis je. Vous pouvez l'utiliser comme référence pour reproduire exactement ma configuration:
En plus de cela, j'utilisé
* 6.56mm (1/4 ") en bois cheville de Michaels
* Bouquet de caoutchouc et le laiton (à savoir non-magnétiques) rondelles de Home Depot (Lowes a une meilleure sélection de rondelles en caoutchouc, Home Depot a plus les cuivres). En fait, pour cette configuration exacte je une seule rondelle avec 32mm de diamètre et 1,3 mm d'épaisseur. Toutes les autres rondelles en laiton ne sont pas nécessaires dans la version finale.
* Récipient en plastique de votre armoire pour couvrir le gros aimant. J'utilisé un 68mm de hauteur et 143 mm de diamètre contenant # 12 (1.5ex) de Rubbermaid.
* Aluminium ou en matière plastique feuille (à savoir non magnétique) à partir de Lowes
* Bonne bande électrique
Dans l'ensemble cette configuration m'a coûté environ 30 $.
Étape 4: Récipient en plastique. Sérieusement.
Le récipient en plastique est nécessaire pour protéger les aimants les uns des autres. Peu importe comment vous êtes attentif au sommet va continuer à tomber vers le bas et éventuellement frapper l'aimant. Chaque fois que cela se produit de petites puces acérées va tomber les aimants. En plus de couvrir votre lieu de travail avec potentiellement dangereux pour l'électronique la poussière magnétique ils ruinent aussi tous vos efforts pour affiner le haut. Vous ne voulez pas et la meilleure façon de l'empêcher est en couvrant le grand aimant avec un récipient en plastique.
Étape 5: La Taille Does Matter
Une autre fonction du récipient en matière plastique est d'ajuster la distance entre le sommet et le grand aimant. Comme vous pouvez le voir dans la vidéo, cette distance est très critique pour la filature initiale réussie. La partie supérieure du conteneur (plus la feuille) doit être très proche de la position où le gros aimant cesse de repousser le haut et commence à l'attirer. En fait, vous pouvez même déplacer le petit aimant le long de la tige supérieure pour calibrer cette distance avec précision. Si vous essayez de tourner le haut au-dessus du récipient ajusté correctement, il sera effectivement se stabiliser pendant 5-6 secondes et tourner tout à fait droit.
Étape 6: Récupération du petit aimant
L'aimant plus petit que j'ai été dans une tasse en acier. Afin d'extraire l'aimant de la coupe I il trempé dans l'eau chaude pendant environ 20 minutes, puis on a utilisé un tournevis pour faire levier et retirer l'aimant.
Étape 7: Faire le Top
Utilisez la cheville pour tourner l'aimant petit disque en haut. J'ai coupé environ 32 mm de la cheville et poli avec une extrémité de ponçage du papier pour lui donner quelque chose comme forme parabolique et le rendre plus lisse.
Si vous êtes exactement suivant les spécifications de rtfms.com ajouter la rondelle en caoutchouc pour faire son poids d'environ 12,5 grammes. Assurez-vous de mettre une entretoise non magnétique entre le haut et l'échelle, sinon les parties métalliques de l'échelle attireront l'aimant et le poids mesuré sera inexact. Voir la vidéo pour plus de détails.
Étape 8: Faire de la base
Depuis que je utilise deux aimants plus petits pour la base au lieu d'un grand c'est l'étape où je les empile. Ne vous contentez pas mettre un sur l'autre - vous endommager les aimants et vos doigts. Au lieu de cela, faites glisser l'aimant haut au-dessus de l'autre. Si cela ne fonctionne pas et les aimants se repoussent puis retournez l'un des aimants et répéter la tentative. Vous pouvez sauter cette étape si vous avez un gros aimant.
Couvrir le gros aimant avec le récipient, mettre la feuille d'aluminium sur le dessus et votre base est prêt.
Etape 9: Ajuster l'orientation et la hauteur de la base
Il est maintenant temps pour quelques pas avec beaucoup de texte et aucune image. Il est vraiment difficile d'expliquer les problèmes dynamiques avec du texte statique, afin de vérifier la vidéo à l'étape 1 pour voir comment cela fonctionne.
Mettre une feuille plate faite d'un matériau non-magnétique au-dessus du récipient en plastique et essayer de faire tourner le haut. Bonne chance, il ne non seulement léviter mais tourner aussi bien. Plusieurs choses pourraient être mal avec elle:
* Le grand aimant est placé à l'envers. Retirez le couvercle et abaissez lentement le dessus sur elle. Si, tout en réduisant le dessus, vous ne sentirez rien, alors il vous vous sentez comme le sommet est assis sur un coussin magnétique alors il est du mauvais côté. Retournez le grand aimant au-dessus. Maintenant, la partie supérieure se sent une certaine résistance alors que vous l'abaisser, que le gros aimant commence à tirer à l'intérieur du trou. C'est la bonne orientation. Remettez le couvercle.
* Le sommet est trop élevé au-dessus du grand aimant, si grand aimant et une fois rebute vous la tournez il volera instantanément. Réduire la distance du haut du grand aimant en soulevant le gros aimant. Rondelles et tasses de bouteilles vous aideront à soulever le gros aimant.
* Le haut est trop bas au-dessus du grand aimant, si grand aimant attire le haut trop et la force gyroscopique ne suffit pas de le maintenir droit. Dans ce cas, il tombe et tombe immédiatement après que vous relâchez. Vous devez augmenter la distance entre le haut et l'aimant. Vous pouvez le faire en soulevant le récipient en plastique sur les rondelles de tasses de bouteilles, par exemple.
La position idéale pour la partie supérieure est légèrement inférieur à ce point quand gros aimant cesse de repousser le dessus et commence à attirer. Réglez la hauteur de l'aimant sous le récipient en plastique de sorte que le haut est situé exactement à cette position lorsque vous essayez de le tourner. Vous pouvez également déplacer le petit aimant seul la tige supérieure pour affiner la configuration.
S'il vous plaît noter que dans cette position, vous devrez peut-être pousser le haut vers le bas tout en faisant tourner légèrement il. Si vous trouvez cet inconvénient ne hésitez pas à réduire la distance entre les aimants un peu plus.
En fait, une chose peut aller mal avec la filature: la vitesse.
* Si vous tournez le haut trop lent, il va commencer précession trop et tomber trop vite
* Si vous tournez le haut trop vite, il va commencer précession encore plus vite et tombent aussi.
* Faites tourner le haut pas trop vite et pas trop lent. En fait démarrer à partir du côté lent et continuer à augmenter la vitesse jusqu'à atteindre la vitesse maximale, après quoi le sommet devient fou.
En plus juste le filage initial de la lévitation magnétique stabilisé par rotation, seulement à des vitesses comprises entre 1000 et 3000 RPM (tours par minute). Ainsi, le spinning top plus vite que 3000rpm ne contribuera pas à le garder voler plus longtemps.
Une fois que vous positionné en haut correctement, il devrait être en mesure de faire tourner de façon stable sur une feuille. En fait, si vous êtes chanceux et patient, vous pouvez le placer dans un endroit où elle se auto-stabilisation. Même si vous la tournez pas trop bien il finira par se redresser.
Oh, et une chose plus importante est où vous commencer à tourner - il devrait se produire exactement au-dessus du centre du grand aimant, sinon le petit aimant culbutera et ne tourne pas du tout.
Il est temps de commencer la deuxième phase: mise au point grossière. Lentement et régulièrement soulever la feuille en maintenant le niveau. Plusieurs choses peuvent se produire:
* Une fois que vous avez levé la feuille un peu le dessus saute et vole loin. Cela signifie que le haut est trop léger et la force de la gravitation ne suffit pas à compenser la force de répulsion magnétique. Ajoutez un peu de poids au sommet. rondelles en laiton sont les plus lourds, les plus légers sont en caoutchouc. Vous pouvez également poncer les rondelles pour ajuster leur poids.
* Vous soulevez un peu la feuille, mais la partie supérieure ne prend jamais de la feuille. Le dessus est trop lourd et la force de répulsion magnétique ne suffit pas pour compenser la gravitation. Retirer une rondelle du haut. Si c'est la dernière rondelle puis le remplacer avec le plus léger. Si le haut ne décollera pas même sans rondelles à tout ce que vous aurez besoin d'un solide ensemble d'aimants.
Après l'ajout et la suppression des rondelles vers le haut, vous devriez atteindre un point où la partie supérieure enlève la feuille, tente de léviter au-dessus de l'aimant, mais après une demi-seconde, il s'envole. Si vous remarquez qu'il vole toujours dans la même direction, alors il est temps pour la phase 3: mise à niveau.
* La raison pour laquelle le sommet s'envole toujours dans la même direction est parce que le champ magnétique du grand aimant est net niveau parfaitement. Un peu comme une boule roule sur la colline nos haut roule sur la colline magnétique. Vous ne pouvez même faire horizontale avec un niveau régulier que le grand aimant pourrait être inégalement magnétisé. Vous devez continuer à adapter le grand niveau d'aimant jusqu'à ce que le dessus commence à voler loin dans des directions différentes. Assurez-vous également que le grand aimant se trouve sur une surface ferme comme une table. Tapis ne fonctionnera pas car vous aurez besoin de l'aimant de remise à niveau trop souvent.
La vérité est que vous aurez probablement besoin de faire la phase 2 et 3 en même temps qu'il parfois difficile de comprendre pourquoi le sommet vole si vite. Il pourrait être à la fois le niveau de champ magnétique et le poids.
Encore une fois, vous pouvez mettre des rondelles ou quelque chose d'autre épais et non magnétique de préférence sous le gros aimant pour niveler. Vous pouvez même utiliser un Arduino comme si vous voulez shim impliquer un microcontrôleur dans ce projet :)
Étape 11: Régler le poids
À ce stade, presque tout fonctionne très bien mais le haut est toujours incapable de léviter comme il s'envole. Temps pour la phase 4: finale réglage fin.
* Continuez à ajouter le poids de la partie supérieure. Vous devez ajouter de petits poids au sommet. Les poids de réglage fin sont en fait si petit que les rondelles ne fonctionnent plus. Nous parlons de précision 0.1g (de 0,004 oz). Le meilleur candidat pour le réglage du poids est une bande électrique. Gardez coller de petits morceaux de ruban adhésif électrique jusqu'à ce que les premiers arrêts envolant.
* Si, à un haut point léviter pendant quelques secondes que tombe - prendre une bande, le couper en deux et coller une moitié arrière.
En utilisant du ruban électrique, vous pouvez construire un haut qui léviter pendant une minute ou deux. Un problème avec il est mauvais aérodynamisme de bandes de ruban. Une fois que vous avez compris le poids final, il est probablement une bonne idée de remplacer la prise avec un tas de rondelles en laiton. Cela augmentera le temps de vol jusqu'à 5 minutes (bien 2-3 minutes est un temps plus réaliste).
Une chose plus importante est que tout le sommet devrait être très ferme. Aucune pièce ne doivent pas être garantis ou bancale. Utilisez de la colle folle si nécessaire, mais faire sentir comme une seule pièce.
Étape 12: Etonnez vos amis!
Si vous remplissez toute cette folie réglage fin, il est temps d'appeler rapidement vos amis et les surprendre. Faites vite! Le problème est que l'effet est très instable. Une fois que la température de la pièce change - vous aurez besoin de réglage fin Redu. L'humidité a changé? Même chose. Quelqu'un a mis des ciseaux à proximité? Réglez-le à nouveau. Ou déplacer les ciseaux loin, tout ce qui est plus facile :)
Le fait que ce type de sustentation magnétique est si instable réduit considérablement sa facilité d'utilisation. Fondamentalement, en plus des gens incroyables que vous ne pouvez pas faire grand-chose avec elle. Dans l'avenir instructables je vais vous expliquer comment construire des dispositifs de sustentation plus pratique, donc voter, suivre, comme, abonnez-vous et garder à bricoler!
Si vous aimez ce Instructable s'il vous plaît vérifier mes autres Instructables. Merci de lire et de regarder!