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

Проект «Апсайклинг в моде: изготовление сумки в технике апсайклинг»

Цель работы: проанализировать процесс апсайклинга как методики создания модной сумки, определить технологические, эстетические и экологические преимущества и ограничения данного подхода, а также предложить оптимизированную технологическую схему изгот…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Можно ли прыгнуть с парашютом из самолёта, как в «Мстителях»? Физика полета и сопротивления воздуха»

Во многих фильмах особенно в «Мстителях» и «Человек-паук: Вдали от дома» герои, такие как Тони Старк (Железный человек) и Человек-паук, часто прыгают с огромных высот — с самолётов, космических кораблей или небоскрёбов — и выживают, даже не используя…
Посмотреть работу

Научно-исследовательский проект «Театр кукол — вчера, сегодня, завтра»

Цель работы — через практическую часть узнать, как своими руками создать куклу и всю постановку. В связи с поставленной целью, в работе рассматриваются следующие задачи: Познакомиться с историей возникновения театра кукол. Разобрать виды театра и его…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «КПД автотранспортных средств и факторы на него влияющие»

Цели исследования: оценить и сравнить КПД двигателей внутреннего сгорания (ДВС) советского и зарубежного автомобилей для определения их эффективности в различных сферах применения, а также сравнить разницу между значениями их КПД. Задачи исследования…
Посмотреть работу

Проектная работа «Разработка программного продукта «Магазинчик» на базе языка программирования Lua»

Цель: создание программного продукта на базе языка программирования Lua на базе Roblox Studio. Задачи: Изучить литературу, Интернет-ресурсы по данной теме, а именно, что необходимо для создания собственного интернет-магазина, какие онлайн-магазины по…
Посмотреть работу

Исследовательский проект «Свет луны: проект светильника-луны»

Цель работы заключается в разработке и практической реализации методики создания функционального светильника-луны, демонстрирующего возможности применения природных объектов в дизайне интерьера. В ходе исследования были решены следующие задачи: Изуче…
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