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

Презентация «Создание детективной игры про иностранных учёных-физиков для подростков. «Последний доклад профессора Х»»

Цель работы — создать детективную настольную игру «Последний доклад профессора X», которая в увлекательной форме познакомит игроков с биографиями и открытиями выдающихся физиков. Актуальность. Изучение физики и истории науки в школе часто сводится к…
Посмотреть работу

Презентация «Создание детективной игры про иностранных учёных-физиков для подростков. «Последний доклад профессора Х»»

Цель работы — создать увлекательную детективную игру про иностранных учёных-физиков, которая в интересной форме поможет подросткам усвоить знания о науке и ее деятелях. Актуальность. В современную цифровую эпоху подростки часто полагаются на гаджеты…
Посмотреть работу

Презентация к исследовательской работе «Глаза дрона и глаза спутника»

Актуальность темы: Бум технологий: Количество спутников на орбите и дронов в воздухе растет в геометрической прогрессии. Точность против масштаба: В сельском хозяйстве и экологии важно понимать, что эффективнее: «видеть всё сразу» (из космоса) или «к…
Посмотреть работу

Доклад к исследовательской работе «Измерение скорости света с помощью микроволновой печи»

Цель — показать сверстникам, что наука может быть простой и увлекательной, а задачи включают проведение опыта, расчёты и оценку точности. Проект демонстрирует, что научные эксперименты доступны каждому. С помощью микроволновой печи и шоколадной плитк…
Посмотреть работу

Презентация «Северное Сияние»

Цель работы — комплексно изучить феномен северного сияния: от истории открытия и классификации видов до оценки его воздействия на людей и практического моделирования явления. Актуальность исследования. Северное сияние — одно из самых красивых и загад…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Проектирование и изготовление скворечника»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель — спроектировать и самостоятельно изготовить функциональный скворечник, применив современные инструменты цифрового моделирования и ручной труд. Для достижения цели проведено сравнительное исследование двух программ для 3D-моделирования — Компас…
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