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 «Настольная игра «Семь чудес Красноярского края»

Цель: Создание настольной игры «Семь чудес Красноярского края», способствующей повышению осведомленности о природных памятниках региона и их значении. Задачи: Сбор информации по теме проекта. Разработка правил настольной игры «Семь чудес Красноярског…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Загадочный предмет»

Цель – изучить маслобойку и её роль в изготовлении сливочного масла. Задачи включают: выяснение истории и видов маслобоек; анализ конструкции и принципа работы; изучение технологии производства масла; проведение эксперимента по приготовлению масла до…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Неодимовые магниты в нашей жизни»

Цель исследования – найти области применения неодимовых магнитов в жизни человека. Задачи исследования: 1. Изучить состав и свойства неодимовых магнитов. Найти информацию о влиянии неодимовых магнитов на здоровье человека, о технике безопасности при…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Особенности приготовления фондю. История фондю»

Цель работы: Проанализировать существующий фондю ассортимент, на основании исследований разработать собственный ассортимент и рассмотреть технологию их приготовления. Задачи: Доказать актуальность выбранной темы. Дать краткую историческую справку воз…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Роботизированное устройство для осуществления строительных работ в дорожном хозяйстве»

Цель проектной работы: Создать прототип роботизированного устройства для сокращения рисков причинения вреда жизни и здоровью человека при осуществлении дорожного строительства. Задачи: Изучить принципы строительства дорог и выполнения дорожных работ….
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Взгляд на зрение с точки зрения физики»

Цель: Изучить взаимосвязь между физическими процессами и зрительной системой человека для глубокого понимания механизмов зрения. Задачи проекта: Изучить строение глаза и рецепторы зрительной системы. Анализировать влияние физических законов на зрител…
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