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 «Шлем будущего. Концепция интеллектуальной адаптивной защиты»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель исследования: изучить современные технологии защиты головы и разработать концепцию интеллектуального адаптивного шлема будущего, который сможет сочетать надежную защиту, удобство и цифровые технологии. Объект исследования: современные защитные ш…
Посмотреть работу

Проект «Оригами + геометрия = оригаметрия»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Геометрия традиционно относится к сложным математическим курсам. Изучение геометрии направлено на формирование у школьников логического мышления, пространственного воображения, умения находить новые пути решения задач, выдвигать и доказывать гипотезы…
Посмотреть работу

НИР «Многопользовательская квантовая телепортация в непрерывных переменных»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Мы предлагаем протокол тринаправленной квантовой телепортации в непрерывных переменных. Особенностью протокола является возможность выбора одного из трех сценариев: одновременный обмен между тремя участниками, обмен между любыми двумя участниками или…
Посмотреть работу

Научно-исследовательский проект «Матрица памяти: исследование металлической сетки как хранителя света, цвета и формы»

В данной работе представлено исследование металлической сетки как художественно-технологического материала, способного сохранять и передавать форму, свет и цвет. В ходе исследования были рассмотрены различные типы металлических сеток и изучены их физ…
Посмотреть работу

Научно-исследовательский проект «Проволока в руках художника: переплетение науки и искусства»

Работа посвящена исследованию различных типов металлической проволоки и возможности их применения при создании скульптур и инсталляций. Цель проекта — определить, какие виды проволоки подходят для художественной практики с учётом их свойств и особенн…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Биоэнергетическая установка для тепличного хозяйства»

Цель: Спроектировать биоэнергетическую установку, направленную на преобразование органических отходов в биогаз, для обеспечения энергией тепличного хозяйства. Задачи: Изучить технологию получения биогаза. Задаться исходными данными для расчетов биоэн…
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