Квадрокоптер на магнитной подушке [Veritasium]
[музыка] Сколько весит эта штука? Ну, попробуй поднять. Окей, аккуратнее! Но с ним 47 кг. Установка состоит из четырёх двигателей, соединённых с вот этими вращающимися магнитами, и если вращать их достаточно быстро, она взлетит.
Всё правильно! Посмотрим, получится ли у нас. Готовы? Запускаем! Он поднимается! Вот теперь он летит! Летит! Да, определённо! Теперь его так легко двигать! Это потрясающе! Попробуй надавить, как будто у него... Вау, он и грузы таскать может!
Ага, поразительно! Так как это работает? Это похоже на то, как замедляется падающий через трубу магнит. Каждый раз, когда на проводник действует переменное магнитное поле, в нём индуцируется ток, создающий магнитное поле, направленное в обратную сторону. В нашем случае вращающиеся магниты индуцируют токи в листе меди. Эти токи создают почти зеркальную копию магнитного поля, отталкивающую сами магниты. Если роторы вращаются достаточно быстро, отталкивание приводит к левитации. Это офигенно!
Ладно, давай выключим. Сейчас он просто мягко приземлится. Индуцированный ток встречает сопротивление меди, и энергия рассеивается в виде тепла. Вау, медь довольно горячая! Она нагрелась. Но я могу держать на ней руку пару секунд, как кружка с кипятком.
Раньше я уже сталкивался с устройством, использующим электромагнитную левитацию. Только там переменное магнитное поле создавали электромагниты в основании, а токи индуцировались в парящей алюминиевой пластинке. Круть! Она так нагревалась, что вода на ней кипела. Попробуй, как горячо!
Если положить два магнита северными полюсами друг к другу, они обычно разлетаются. А здесь такого нет! Или нет? Не совсем. Дело в том, что магнитные поля, индуцированные токами в медном листе, зеркально отражают поля самих магнитов, и всё происходит так быстро, что при движении они следуют друг за другом.
На практике заставить это устройство работать сложнее, чем кажется. Во-первых, магнитное поле постоянных магнитов должно быть очень сильным. Неодимовые магниты подходят, но есть одна хитрость, которая делает их ещё мощнее. Это магнитная сборка, используют в ускорителях частиц и ещё в сувенирных магнитиках. Поэтому они сильнее с той стороны, которая липнет к холодильнику. Это экономит материал.
Линии магнитного поля направлены с севера на юг и, как правило, симметричны с обеих сторон магнита. Но если расп...