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

Исследовательская работа «Комиксы как дополнительное учебное пособие при изучении обществознания»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

В современном мире все больше обсуждается важность использования инновационных методов обучения, которые могли бы сделать процесс обучения более увлекательным и интересным для учащихся. Одним из таких методов стало использование комиксов при изучении…
Посмотреть работу

Идея «Изготовление комплекта для сервировки новогоднего стола в технике набойки»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Введение В преддверии новогодних праздников каждая семья стремится создать атмосферу тепла и уюта. В нашей семье мы особенно ценим традиции и ручную работу, которая делает праздничный стол особенным и запоминающимся. Идея проекта Мы решили украсить н…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Водоснабжение в умном доме»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Актуальность исследования заключается в том, что системы водоснабжения в умном доме становятся всё более популярными, поскольку они обеспечивают комфорт, безопасность и экономию ресурсов. Такие системы позволяют автоматизировать процессы управления в…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Традиции выпечки тандырной лепешки в городе Турсунзаде»

«Хлеб – всему голова!» — утверждает русская пословица, а таджикская мудрость гласит: «В хлебе – душа человека». Это подтверждает, что уважение к хлебу присутствует в культурах народов по всему миру. У каждого народа есть свой особенный вид хлеба и ун…
Посмотреть работу

Проект «Электронный термометр для людей с ограниченными возможностями по зрению»

Работа посвящена созданию уникального действующего макета электронного термометра для людей с ограниченными возможностями по зрению и представляет собой инновационное устройство, которое позволяет людям с нарушением зрения легко и удобно измерять тем…
Посмотреть работу

Научное сообщение «Использование металла в произведениях Владимира Соскиева»

В научном сообщении рассматривается использование металла в произведениях художника Владимира Соскиева, который известен своими уникальными подходами к применению материалов в искусстве. Особое внимание уделено исследованию символики металла, его тек…
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