STATIC LEVITATION
Static
levitation means stable
suspension
of an object
against gravity.
Index
LEVITAZIONE
ELETTROSTATICA
Electrostatic
Levitation
1.
Il Lifter
Problema:
perché levita?
Costruitelo
per cercare
la
risposta!
Problem:
what is the origin of the force
which
makes the lifter levitate? Make
it and
try to find the answer
1. Piani di costruzione - Construction plans
Materiali.
Listelli di balsa di 2 X 2 mm, incollati con "Attack".
Pareti
rivestite con foglio di alluminio da cucina. Importante:
risvoltare
per 2 mm il bordo superiore dell'alluminio attorno
al listello
superiore. In alto filo di rame nudo da 0,3 mm diam,
ben
teso. Prevedere possibilità di regolare la distanza
fra
filo e alluminio, per esempio avvolgendolo anziché
direttamente
sui listelli verticali, attorno ad un piccolo
pezzetto
di guaina isolante (vedi l'ultima fotografia
con
il lifter
costruito da noi in volo stabile).
Collegamenti:
il filo di rame al polo positivo di un alimentatore
da 25
KV; le pareti laterali di alluminio al polo negativo e alla
massa.
I collegamenti all'alimentatore e alla massa vanno
fatti
con filo di rame il piu' sottile possibile. Accorgimenti:
essiccare
bene dall'umidità i listelli verticali con un trattamento
per
10 minuti in forno a microonde. Verniciarli poi con una lacca
trasparente,
in modo da isolarli dall'umidità ambientale.
L'alimentatore
più efficace e pratico si è dimostrato essere
un monitor
a colori per computer, dal quale si estrae la tensione
a 25
KV con un filo bene isolato collegato al contatto sotto
la ventosa
del cinescopio.
2. Scheletro
di balsa del lifter elettrostatico
Skelton
3. Il
lifter finito pronto per la prova
Notare
la pulizia dei bordi superiori
dell'alluminio
che
devono essere i più lisci possibile.
4. Il
Lifter in volo! - Levitating!
Questo
è uno dei nostri levitatori.
Questo
levitatore è ancorato al piano di base con tre sottili
fili
di nylon per imbastiture, difficilmente visibili nella foto.
Notare
anche le gambe ("the legs"),
differenti da quelle
riportate
nello schema costruttivo (figura 1). Sarebbe
interessante
(vedi) capire esattamente la natura della
forza
che fa levitare questo oggetto, per ottimizzarne la
forma.
L'inventore del "Lifter" è Jan-Louis
Noudin.
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Esperimento
del "Balletto Elettrico"
Palline
di polistirolo espanso ricoperte di alluminio da cucina
sospese
fra due piatti fra i quali è applicata una d.d.p.
di 60
KV. Le palline oscillano fra le due piastre. Alcune
restano
talvolta sospese a lungo in equilibrio a mezz'aria.
Con
palline più grandi, o con tensioni minori occorre
usare
palline conduttrici più leggere. Esse si fanno
immergendo
le palline di polistirolo in inchiostro di china e
lasciando
essiccare bene. Il campo elettrico fra le piastre
è
regolabile variando la distanza fra le piastre:
la piastra
superiore è mobile. L'alimentatore è contenuto
nella
base in legno dell'apparecchio. Per l'alimentatore
ad alta
tensione, vedi
il più semplice
Generatore di EHT.
In questa fotografia
ripresa con tempo di esposizione lungo
si vedono alcune palline
relativamente immobili.
LEVITAZIONE
MAGNETICA
A theorem due to Samuel
Earnshaw* proves that it is not possible to
achieve static levitation
using any combination of fixed magnets
and electric charges.
Static
levitation means stable suspension
of an object against
gravity. There are, however, a few ways
of to levitate by
getting round the assumptions of the theorem.
*Earnshaw, S., On
the nature of the molecular forces
which regulate the
constitution of the luminferous
ether., Trans. Camb.
Phil. Soc., 7, pp 97-112 (1842)
1.
LEVITAZIONE
DIAMAGNETICA
Diamagnetic
Levitation
A small cilindrical
magnet levitates between two disks of Bismuth.
Its weight in precisely
compensated by an upper magnet
(not visible in the
photo) whose separation may be accurately
regualated. Bismuth
is the most diamagnetic of all metals.
Close-up view of
a diamagnetic levitation phenomenon:
the same small magnet
of the previous figure steadily
levitates between
two small cylinders of graphyte,
one of the materials
with the strongest diamagnetic
coefficient. When
put into rotation, the levitating body
continues to turn
for hours.
The diamagnetic levitation
apparatus with pyrolitic graphite
diamagnets. The screw
on the top allows a fine adjustement
of the height of the
anular ferrite magnet in ordet to
exactly compensate
for the weight of the levitating magnet.
The separation between
diamagnets is also finely adjustable
by means of the bottom
screw.
Left: the diamagnetic
levitation apparatus. Right: close-up
view on a TV screen
of the phenomenon.
2.LEVITAZIONE
DEI
SUPERCONDUTTORI
Superconductor
levitation
A sample of superconducting
YBCO (Yttrium-Barium-Copper Oxyde)
at the temperature
of about 90 °K levitates over a cylindrical
magnet. This particular
slab of YBCO is historical: it is one
from the first run
of superconducting samples sintethized by
Prof. Pietrino Manca
and co-workers at the University
of Cagliari (Italy)
only one month after the discovery by Bednorz
and Muller in 1982
of HTSC. This particular sample of YBCO
was one of the first
in Europe.
3.IL
LEVITRON
Levitron
A spinning magnet
steadly levitates over a strong fixed magnet
which has a potential
hole at its center (an anular magnet) hidden
in the wood base.
The Levitron is one of the best scientific toys
ever invented.
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4.
LEVITAZIONE
ELETTROMAGNETICA
Electromagnetic
Levitation
(Stiamo
costruendo l'apparecchio)
5.LEVITAZIONE
MAGNETICA
ATTIVA
Active
magnetic levitation
Si vedono qui due
gadget nei quali un oggetto levita sospeso a
mezz'aria. Dentro
l'oggetto sospeso c'è un magnete. In alto, fissa,
vi è una elettrocalamita
e un sensore di flusso. Un circuito
elettronico campiona
il flusso istante per istante e regola
la corrente nell'elettrocalamita
in modo da mantenere
il flusso costante.
In tal modo l'oggetto resta sospeso.
Qui di seguito il
kit per la costruzione di questo sistema
di levitazione:
A sinistra l'elettrocalamita
con il sensore di flusso. A destra
il Kit completo. Questo
kit era in vendita, ma la ditta si è ora
ritirata dagli affari.
Un'altra tecnica per
la levitazione attiva fa uso di una
elettrocalamita che
tiene sospeso sotto di essa un oggetto
magnetico per il fatto
che se l'oggetto tende a cadere,
intercetta un raggio
di luce, e ciò fa aumentare la corrente
nell'elettrocalamita.
Lo schema del circuito è il seguente:
Questo è lo
schema del circuito per il comando dell'elettrocalamita.
I fototransistor sono
due: uno per il segnale di posizione,
il secondo per la
compensazione della luce ambiente. IC3 esegue
la differenza fra
i segnali dei due fototransistor. L1 è
l'elettromagnete.
L'elettrocalamita è avvolta su un nucleo di
ferro costituito da
una vite da 10 mm di diametro con testa tonda.
L'avvolgimento ha
una resistenza di 7 Ohm. Ulteriori dettagli
si trovano nel sito
dell'autore:
http://www.gumas.netfirms.com/hover_engine.htm
6.
PSEUDO
LEVITATION
A duck (magnetically)
levitates...hold along its x axys position
by the fishing-line.