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 «Мармелад: польза и вред. Изготовление полезного мармелада в домашних условиях»

Цель проекта: изготовить полезный мармелад в домашних условиях из натуральных продуктов. Задачи: Изучить литературу о составе, пользе и вреде мармелада. Узнать о различных желирующих веществах и их свойствах. Приготовить мармелад своими руками из сок…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «От улья к пламени. Секрет идеальных свечей»

Целью данного научно-исследовательского проекта является изучение свойств и применений пчелиного воска (подробно на примере свечного ремесла). Основные задачи, которые стоят перед моим исследованием: Определить химический состав пчелиного воска. Изуч…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Легко ли сделать шаг? Влияние центра тяжести на устойчивость шагающих конструкций»

Цель исследования: Изучить влияние центра тяжести на устойчивость шагающих конструкций на примере создания и сравнения трёх моделей роботов с разным количеством ног (2, 4 и 6). Задачи исследования: Изучить теоретические основы понятия «центр тяжести»…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Исследование методов получения натуральных красителей»

Цель проекта: разработать и апробировать методику получения стойких и ярких натуральных красителей из растений, доступных в местной среде. Задачи проекта: Изучить теоретические основы получения растительных красителей, включая химический состав расте…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Исследование поверхностного натяжения жидкости»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель работы: выявление и анализ зависимости коэффициента поверхностного натяжения от природы вещества, наличия примесей и изменений температуры. Задачи исследования: Изучить физические основы явления поверхностного натяжения жидкостей. Ознакомиться с…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Создание книги-раскраски с произведениями детских авторов»

Цель проекта: Создать увлекательное пособие, которое будет содержать в себе произведения литературы, не входящие в школьную программу начальных классов. В сборнике будут находиться не просто иллюстрации, а картинки по номерам. Чтобы поддерживать инте…
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