Главная Работы на конкурс Предметное образование Технические дисциплины Проект «Исследование магнитной левитации. Создание платформенного левитрона на Arduino Nano»

Проект «Исследование магнитной левитации. Создание платформенного левитрона на Arduino Nano»

Автор: Широков Михаил Константиович

Место работы/учебы (аффилиация): МАОУ "Лицей №38", г. Нижний Новгород, 11 класс

Научный руководитель: Еделев Андрей Юрьевич, учитель физики

Люди испокон веков хотели научиться удерживать объекты в пространстве. В наши дни возможно осуществить стабильную левитацию ферромагнитных объектов при помощи магнитных полей. Этот способ левитации используется в магнитном левитроне.

Магнитный левитрон — это устройство, использующее магнитные поля для левитации ферромагнитных объектов в пространстве, создавая нулевое трение. Это имеет широкий спектр потенциальных применений в различных областях, таких как производство, медицина, энергетика и транспорт. Магнитный левитрон может использовать несколько способов для удерживания ферромагнитных объектов в пространстве, основанных на разных физических явлениях.

Цель проекта: изучить способы реализации магнитной левитации ферромагнитных объектов и на основе изученного, создать устройство, позволяющее осуществлять устойчивую левитацию в воздухе ферромагнитных объектов.

Задачи проекта:

  1. Изучить теоретическую часть по вопросам электромагнитной левитации и работы компонентов устройства.
  2. Изучить и проанализировать наиболее эффективные и простые варианты реализации левитации ферромагнитных объектов.
  3. Разработать схему устройства на основе полученной информации позволяющую реализовать левитацию ферромагнитных объектов в пространстве при помощи магнитных полей.
  4. Разработать внешний корпус с учётом особенностей конструкции устройства и напечатать его на 3D-принтере.
  5. Провести исследования с разработанным устройством, изучить результаты его функциональных возможностей и сделать отчёт.

В ходе изучения теоретической части была выдвинута гипотеза о том, что можно создать устройство, состоящее из основания и магнитной платформы, которая, находясь в потенциальной яме магнитных полей магнитов прикреплённых к основанию, будет левитировать. Её положение в пространстве будет контролироваться и корректироваться при помощи электронной системы, состоящей из электромагнитных катушек и датчиков Холла.

Впоследствии гипотеза подтвердилась. Была разработана и создана электронная система на микроконтроллере Arduino Nano, отслеживающая положение магнитной платформы в пространстве с помощью датчиков Холла и корректирующая её положение с помощью электромагнитных катушек. Также был добавлен ПИД-регулятор для плавного и стабильного регулирования положения платформы. Благодаря этому она удерживается в одной точке, способна левитировать и даже выдерживать дополнительную нагрузку. Также был создан и напечатан на 3D-принтере корпус из PETG пластика.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Исследовательский проект «Альтернативные источники энергии»

Ежедневно человеку в современном мире просто необходима электрическая энергия. В ней нуждаются абсолютно все, не только  большие предприятия, но и  в быт. Для ее выработки ежегодно тратится большое количество средств, именно из-за этого счета за элек…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Исследование зависимости сопротивления проводников от их геометрических параметров»

С учетом специфики специальности 15.02.14 «Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств», индивидуальный проект выполняется на базе дисциплины «Физика». Тема данного учебного проекта направлена на исследование зависимост…
Посмотреть работу

Проект «Фильтры для воды»

На данный момент на рынке представлено множество разных фильтров для воды. Мы выясним, насколько они эффективны и насколько будет эффективен фильтр, сделанный своими руками. Цель проекта: провести исследования при помощи экспресс-теста для воды и выя…
Посмотреть работу

Проект «Сокращение расходов Министерства транспорта РФ на топливо и устранение последствий ДТП путём роботизации и водородизации автотранспорта»

Актуальность. Если в ближайшее время не начать борьбу с ДТП, то РФ продолжит ежегодно терять десятки тысяч граждан, а что в свою очередь ведет триллионные потери, напрямую влияющие на уровень жизни этих граждан. Загрязнение воздуха настолько сильное,…
Посмотреть работу

Выпускная квалификационная работа «Разработка программного модуля для определения зон роста биологического объекта с применением машинного обучения»

Автоматизация научных исследований играет ключевую роль в современном мире, ускоряя процесс получения и анализа данных, повышая точность и качество результатов, а также обеспечивая возможность более глубокого анализа и предсказаний. С развитием техно…
Посмотреть работу

Инженерный проект «Регулируемые утяжелители»

Для людей любящих бегать и заниматься спортивной гимнастикой по утрам, существует довольно существенная проблема невозможности смены веса утяжелителей. Например: вчера ты чутка перестарался и у тебя болят мышцы, а тренироваться нужно, по итогу ты либ…
Посмотреть работу

Мероприятие завершено

Конкурс, в котором работа участвует

VI Международный конкурс исследовательских работ школьников «Research start 2023/2024»

Направление

Технические дисциплины

Форма представления работы

Научно-исследовательский проект

Ключевые слова

Проект по программированию (Pascal, Python, Java, С, С++, C# и др.), Проект по технологии, Проект по физике

Дата публикации работы

11.02.2024