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 «Озеро Бурлинское: природная жемчужина Алтая и её уникальные целебные свойства».

Цель работы — изучение особенностей экосистемы озера Бурлинское и развитие познавательно-экологического туризма среди школьников посредством создания авторской настольной игры. Актуальность. Проект затрагивает важные вопросы экологического просвещени…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Современный вид бумажного моделирования – паперкрафт»

Цель работы — изучение уровня осведомленности и представлений учащихся начальных классов МБОУ «Омская СОШ» о технике паперкрафт и ее развивающем значении. Актуальность. Бумажное творчество является традиционным элементом развития ребенка, однако совр…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Влияние LEGO-teсhnic на развитие инженерного мышления у обучающихся 5-6 классов»

Цель работы — изучение потенциала конструктора LEGO Technic в формировании и развитии инженерно-технического мышления у учащихся среднего школьного возраста (5–6 классы). Актуальность. В условиях быстрого технологического прогресса формирование инжен…
Посмотреть работу

Научно-исследовательский проект «Особенности ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в магнитном поле Земли и его влияние на флору»

Цель проекта — освоение практических методов ядерного магнитного резонанса в слабых магнитных полях (включая земное) и исследование влияния магнитного поля Земли на физиологические и молекулярные процессы в растениях. Актуальность. Изучение воздейств…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Изучение конвективных потоков в закрытом помещении»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель работы — изучение характеристик и структуры конвективных потоков воздуха в классе и коридоре гимназии, а также выявление факторов, влияющих на их скорость и распределение. Актуальность. Конвекция играет ключевую роль в обеспечении воздухообмена…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Теплопроводность прозрачных материалов»

Цель работы — экспериментальное определение теплопроводности прозрачных материалов и разработка новой модели стеклопакета с улучшенными теплоизоляционными характеристиками Актуальность. Значительная часть теплопотерь в зданиях происходит через оконны…
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