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 к проекту «Стенд для повторения тем по истории»

Актуальность обусловлена развитием новых технологий, а значит и в образовательное пространство, то есть в школу. Данный стенд помогает учителям облегчить урок ученикам. Ученики с помощью моего проекта лучше понимают и запоминают темы по истории. Эту…
Посмотреть работу

Исследовательская работа «Солнце, Земля и другие планеты Солнечной системы»

Планета Земля – наша родная любимая планета. Несмотря на то, что в Солнечной системе наша планета не занимает ведущее место по масштабам, ни один человек не посетил все уголки нашей прекрасной планеты. Насколько же велики другие планеты Солнечной сис…
Посмотреть работу

Презентация к исследовательской работе «Бот, для поиска состава кофейных напитков»

В современной жизни со временем появляется множество новых напитков. Большая часть людей не успевает следить за трендами. Человек из-за своего незнания и непонимания может чувствовать себя очень неловко и стесняться. С этим им может помочь чат-бот дл…
Посмотреть работу

Научно-исследовательский проект «Программа для решения квадратных уравнений»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Программирование помогает развить вычислительное мышление. Вычислительное мышление, в свою очередь, развивает навыки решения проблем, творческое мышление, навыки обучения и навыки работы в команде. Сетевые отношения: чат, видеоконференции, социальные…
Посмотреть работу

Проектная работа «Ненужным вещам — вторую жизнь!»

Проблема утилизации и переработки мусора актуальна во всём мире. Над ней работает большое количество ученых. Постоянно разрабатываются новые технологии, внедряются новые подходы. Цель: пропаганда экологического образования и воспитание эстетического…
Посмотреть работу

Проект «Получение ментола из мяты перечной»

В настоящее время актуальность использования лекарственных растений значительно возросла. По сравнению с лекарственными средствами, растения обладают малой токсичностью, а также их можно принимать длительное время без вреда для лечения и профилактики…
Посмотреть работу

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