«Как работает левитация в условиях сверхпроводимости (видео)» + напоминание о конкурсе научных видео

[shai_xylyd]

Скорее всего сила Кулона.

[merlin-vrn]

Там закон индукции Фарадея срабатывает, если уж об этом говорить.

[Renegade]

Я читал дополнительно в английском варианте тупо в Вики вот это — en.wikipedia.org/wiki/Diamagnetism.

Там есть строчки:

«Diamagnets may be levitated in stable equilibrium in a magnetic field, with no power consumption. Earnshaw's theorem seems to preclude the possibility of static magnetic levitation.» Потом объяснение, которое я, к сожалению, не до конца понял…

[Devgru]

Попробуйте почитать про Сверхпроводимость, там есть немного объяснений.

[TMC]

Блин… изучал все это в курсе Superconductors, но уже не фига не помню. :-)

[DmitriyN]

Энергия не нужна для того, чтобы висеть на одной высоте :)
А сила возникает из-за того, что сверхпроводник — идеальный диамагнетик (из-за эффекта Мейснера) и отталкивается от магнита.

[merlin-vrn]

Эффект Мейснера тут при том, что (буквально суть эффекта — в толще сверхпроводника напряжённость магнитного поля строго равна нулю) «силовые линии не могут пересечь сверхпроводник». Если через сверхпроводящее кольцо продеть магнит, его силовые линии как бы «намотаются» на сверхпроводник, в нём, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, возникнет электрический ток, которые не затухает (сверхпроводник ведь). Соответственно, кольцо станет магнитом.

А (из закона сохранения энергии так выходит) ток возникает в таком направлении, что новоиспечённый магнит оттакливается от того, который продели. (Это в школе называется «правило Ленца»).

[imps]

поправьте ссылки :) они должны быть абсолютными

[merlin-vrn]

Энергия ниоткуда не берётся. Здесь наоборот, энергия гравитации никуда не девается (не переходит в кинетическую и потом в тепло).

[salmin]

вы когда книгу на стол кладете — откуда энергия берется для преодаления гравитации? :) тело неподвижно — работа не совершается — энергия не расходуется.

[megahertz]

Интересно, если такую конструкцию поставить на весы, они покажут только массу сверхпроводника или массу сверхпроводника + массу магнита?

[DmitriyN]

Конечно же сверхпроводника + магнита. Антигравитации еще не изобрели, к сожалению :)

[cyberangel]

Бозон Хиггса где то рядом…

[TMC]

Думаю сумму, т.к. и на сверхпроводник и магнит действует сила тяжести. Магнит давит на сверхпроводник через магнитное поле.

Магнит посути лежит на невидимой подушке магнитного поля.

[crash]

масса никуда не девается

[khayrov]

Только весы массу не показывают :-) А про силы уже расписали.

[glorybox]

весы показывают вес

[Volgarastraport]

Не ясно, а чем особенным такой способ лучше чем обычная левитация на электромагнитах, которая практикуется уже много лет в поездах на магнитной подушке? Ведь что для электромагнитов, что для охлаждения сверхпроводника все равно требуется энергия. Может только меньшая.

Намного более интересные перспективы сверхпроводимости в энергетике. Снизить затраты на передачу электроэнергии позволит экономить до 40% всей производимой энергии.

А вообще-то сверхпроводимость открыли как явление в теории лет сто назад, но до сих пор на практике она пока не применяется.

[DmitriyN]

Не применялось? А как же ЯМР томография?

[TMC]

Посути это все в лабораториях. Пока самые крутые компаунды имеют Тс 100К, какие могут быть поезда?

[o_O_Tync]

Что-то мне подсказывает, что для охлаждения этого сверхпроводника затратили намного меньше энергии, чем затратили бы на поддержку левитации аналогичного объекта олдовыми магнитными полями ;)

[merlin-vrn]

Сомневаюсь, скорее всего охладить дороже, чем просто подвесить. Зависит от того, из чего сделан сверхпроводник.

[Happy_T]

А этот сверхпроводник приобретает два полюса после захвата поля? А почему он отталкивается до захвата? А если до захвата сверхпроводником поля повернуть магнит другой стороной, он все равно будет отталкиваться?

[TMC]

Сверхпроводник наоборот выталкивает магнитное поле магнита из себя. Ничего там не захватывается. :-)

[Happy_T]

Flux Trapping Effect — Эффект завхата магнитного потока. Я об этом.

[TMC]

(Честно не знал, что это так переводится. Нас на английском учили).
Там поидее просто поле от магнита будет в другую сторону. Сам-то сверхпроводник магнитного поля не имеет.

[merlin-vrn]

Ну, это со сверхпроводниками первого рода всё так просто. А со сверхпроводниками второго рода, которыми являются все керамические, поинтереснее — там возникают вихри Абрикосова (того самого, которому недавно дали Нобелевскую премию, и именно за эти работы в области сверхпроводимости).

И скорее всего на видео — керамика, т.к. все металлы, скажем, требуют гелия или водорода для охладжения, и мгновенно отогрелись бы. А на видео, видимо, жидкий азот.

[DmitriyN]

Flux Trapping и не возникает в сверхпроводниках первого рода. Для этого нужны сп второго рода.

[merlin-vrn]

Ну, так вихри Абрикосова — это как раз и есть захваченные кванты магнитного потока. Мы об одном эффекте говорим ;)

Я на самом деле просто не на том комменте «ответить» нажал. Я комментировал фразу TMC «Сам-то сверхпроводник магнитного поля не имеет.»

[merlin-vrn]

www.ioffe.rssi.ru/journals/ftt/2001/12/p2117-2120.pdf — вот про это — более или менее доступно (мне доступно, хотя я физику уже забыл :(

[merlin-vrn]

Если вы сначала поднесёте к магниту, а потом переведёте в сверхпроводящее состояние, вы не сможете оторвать его от магнита. Будет ни туда, ни сюда.

[BuriK666]

Есть такой arky_titan, вот он показывает физические «фокусы» rutube.ru/tracks/695435.html
PS: у него есть другие очень интересные ролики.

[magik]

Я так понимаю что это то же самое, но показывает он прикольнее )

[Renegade]

Спасибо огромное за ссылку! Я, пожалуй, с ним свяжусь! :)

[Dale]

Похоже на пустышку из «Пикника на обочине» :)

[Carry]

Это все давно известно. У нас в Воронежском политехе с древних времен на лабах студенты делают сверхпроводящую керамику, потом заливают азотом и балуются с магнитиками.
Да и обычные школьники в теории это проходят.

Но дальше лаборатории это вряд-ли когда-либо выйдет. Температура неподходящая.
Мож только если в космосе будут применять.

[StopDesign]

Если к сверхпроводникам придумают сверхтеплоизоляторы, то нормально.

[Carry]

ненадежно все это. малейшая разгерметизация — все пойдет в разнос.
причем мощные сверхпроводники будут разрушаться с огромным выделением энергии.

Потому в лабораториях при экспериментах с большими токами тонюсенький сверхпроводник окружен толстенным слоем меди, чтобы поглотить электрическую и тепловую энергию в случае если сверхпроводник вдруг передумает быть сверхпроводником.

Хотя, мож чего и придумают. Хочется все-таки увидеть левитирующий транспорт.

[merlin-vrn]

На самом деле, в сверхпроводник особо много энергии не загонишь. Критическое магнитное поле и связанный с ним критический ток не дадут.

Но защиту из меди, действительно, делают, ибо загнать можно достаточно, чтобы при внезапном выходе из сверхпроводящего состояния хорошо так рвануло.

[JC_Piligrim]

Как рвануло на LHC?

[vittore]

а мне попадалась статья про сверхпроводимость при комнатной температуре…

[ISpy]

Вот читал раньше про кровать, которая висит в воздухе на магнитах, но ее приходится тросами закреплять, чтобы не улетала icube.nnm.ru/letayuwaya_krovat_antigravitacionnaya_lampa

Здесь же можно будет наверно от тросов отказаться, и кровать просто реально будет летать, было бы круто :)

Вот только температура смущает. И то, крепко ли она будет магнитным полем держаться. А то прыгнешь с размаху, или например с девушкой… гм… переактивничаешь — и улетишь с кроватью в окно :)

[merlin-vrn]

Можно. И не улетишь, разве что с кроватью и магнитом.

Сверхпроводники — они такие: вот заморозили (перевели в сверхпроводящее состояние) его на расстоянии 10 см от магнита, и он теперь от этого магнита ни туда, ни сюда. Ни к нему, ни от него.

Только вот кровать на сверхпроводниках, боюсь, повесить сложно, особенно кровать с девушкой. Критическое магнитное поле разрушит сверхпроводимость :(

[hannimed]

Дожить бы до внедрения приборов с антигравитацией :)

[ssmaxss]

Это надо в космосе использовать, там и температуры должны позволять…

[merlin-vrn]

Внимание, вопрос. А какие в космосе температуры?

Даже так. О температуре чего именно в космосе вы говорите?

[Carry]

Думаю, о температуре сверхпроводника)
Области применения — бесконтактные подшипники, магнитная и электрическая экранировка, волноводы без потерь, ну и всякое другое.

После вывода в космос керамика остынет и сама перейдет в сверхпроводящее состояние.

[merlin-vrn]

Она, керамика, не особо гибкая… Хотя идея интересная. Возможно, даже применяется.

[merlin-vrn]

Хотя, всё равно там её от излучений защищать придётся — как от Солнца, так и от объектов, которые эта керамика будет обслуживать. Остынет-то она только за счёт излучения, теплопередачи там не может быть — слишком мало вещества. И нагреваться будет за счёт излучения.

[tossshik]

Тут столько всяких умных слов в комментариях… я только не могу понять, что мешает постоянному магниту висеть в воздухе без всяких новоизобретенных теорем, при условии, конечно, что «взлетное поле» имеет форму, которая не дает магниту «скатиться»?

[DmitriyN]

Вероятно то, что такой формы не может быть? :)

[DmitriyN]

Я имею ввиду, что просто 2 магнита друг над другом будут в неустойчивом равновесии, как и любое другое количество магнитов.

[msk23]

На Российском Молодежном Инновационном Конвенте, который проходил в декабре 2008, работники института МАИ показывали тоже самое и предлагали сделать поезда по этой технологии.
Вот только кому именно принадлежит это изобретение нам или им?)

[p4s8x]

скорее всего 310 кафедра МАИ… они давно пытались сделать поездик, шоб по рельсам катался и не падал, а то у них все время падал, и прототип поездика был уже в 2007 когда я поступал, но он опять же падал на поворотах, а делалось это изначально «чисто так по приколу»)

[foe_nix]

У нас много чего «по приколу» — а потом такое изобретается из этих приколов, мама не горюй…

[l2k]

например?

[Theo_from_Sed]

>Будущее с его машинами и поездами “на магнитной подушке” — уже рядом! :)

В 1987 году, когда я был ещё ребёнком, в журнале «Техника-Молодёжи» была статья о том, что «сверхпроводимость — это уже реальность, и скоро она будет достигнута при комнатной температуре, все будут летать над землёю на сверхпроводимых подушках и т.д.». Вообщем-то, прошло лет 20, а цель всё там же — за горизонтом. Но уже «вот-вот». Думаю, это состояние дел со сверхпроводимостью перманентное.

[hornet]

>Вообщем-то, прошло лет 20, а цель всё там же — за горизонтом

а вот и нет, поезда, использующие магнитную левитацию, называются Maglev, и вовсю строятся в Азии:
en.wikipedia.org/wiki/Maglev_(transport) (сорри, ссылку съедает)
я живу в Китае, здесь из аэропорта Пудонг до Шанхая бегает такой, скорость более 400 км\ч, до города за 7 минут доезжает (30 км)
к 2012 строят из Шанхая в Ханчжоу полноценную трассу

[Theo_from_Sed]

Это магнитная подушка, прости. К сверхпроводимости отношение имеет, но косвенное. Если бы эффект сверхпроводимости был доступен при комнатной температуре — эти подушки можно было бы делать для ножек любого кресла. А так — слишком затратно из-за сопротивления материала, большие затраты на создание магнитного поля.