Левитирующий светильник как работает

Левитирующая лампочка FLYTE, которая вырабатывает электричество из воздуха

Что такое лампочка знает каждый. Эти устройства уже на протяжении многих десятилетий дарят людям свет. Они бывают разного размера, силы и типа. Однако, мало кто знает, что существует левитирующая лампочка, которая вырабатывает электричество из воздуха.

FLYTE – удивительное изобретение, которое может показаться нереальным. Основной элемент летает в воздухе над специальной панелью и при этом светится. Никаких проводов, лишь магнитное поле.

Как работает FLYTE

На самом деле, в работе устройства нет ничего инновационного. Приспособление состоит из лампочки и специальной деревянной панели, в которой и кроется секрет. В основании установлены магниты, которые и являются основой технологии.

Деревянная панель подключается к электросети. Дальше, принцип работы летающей лампочки такой же как и у беспроводной зарядки. От сети магниты получают питание. Это позволяет светильнику держаться в воздухе и вращаться вокруг своей оси.

FLYTE встроили светодиоды, которым необходимо удивительно мало энергии. Поэтому, прослужить такое приспособление сможет больше 20 лет. Чтобы достичь такого срока эксплуатации, пришлось пожертвовать яркостью.

FLYTE едва ли можно назвать устройством способным осветить комнату. Левитирующая лампочка играет больше декоративную роль. Несмотря на всю свою простоту, устройство способно удивить и вызвать недоумение.

Интересно, что саму деревянную панель можно использовать и для других целей. Она работает как основа беспроводной зарядки. Достаточно включить ее в сеть и положить на поверхность смартфон.

Купить левитирующую лампочку можно без особых трудностей. Правда стоимость FLYTE составит около 20.000 рублей. Цена действительно внушительная и не каждому по карману. Однако, если вопрос стоит не в деньгах, а в необычном интерьере, то такой гаджет как нельзя лучше подойдет.

Зачем нужна?

Для полного освещения комнаты левитирующая лампочка не годится. Под ней едва ли можно будет читать книгу. Основная сфера использования – декоративная. FLYTE часто устанавливают в кафе и ресторанах. Это не только добавит заведению шарма, но и удивит посетителей.

Летающий светильник станет отличным подарком. Они идеально впишется в любой интерьер. Приспособление потребляет малое количество энергии. Можно использовать как ночник или настольную лампу.

Источник

Лампа фонтан: как происходит левитация воды в светильнике?

Сегодня в магазинах продается интересный предмет декора – лампа фонтан. Это светильник, но не совсем обычный. Внутри него происходит процесс под названием левитация воды. Капельки жидкости стройной колонной движутся снизу вверх, нарушая все законы физики. Как такое возможно? Ответ на этот вопрос кроется во все тех же физических закономерностях. Но, эффект иллюзии создается впечатляющий.

Как осуществляется левитация воды в лампе фонтане?

Стробоскопический эффект левитации воды создается в специальных установках, которой по сути и является лампа фонтан. В ней задействован насос, но не обычный, а такой, который может подавать жидкость порциями через определенные промежутки. На такое способен, например, электронасос от кофемашины. Также может работать мембранный насос без крыльчатки, например, аквариумный. Для эффекта левитации воды в устройстве также встроен стробоскоп. Это светильник, который генерирует вспышки света с определенной частотой.

Насос и стробоскоп являются базовыми элементами устройства. Насос поднимает по трубке жидкость вверх установки. В нижней части конструкции есть емкость для сбора жидкости. Его поверхность закрыта пористым материалом (поролоном) для того, чтобы при падении капель не образовывались брызги. В качестве источника света используется светодиодная лента. Они располагаются по боковым вертикальным стойкам конструкции.

При обычном освещении, включенная в работу установка для левитации капель воды демонстрирует просто капельки, падающие сверху вниз. Но, если устройство осветить светом от стробоскопа, то вы сможете наблюдать оптическую иллюзию. Капельки жидкости будут как бы левитировать в пространстве, двигаясь снизу вверх.

Эффект левитации

Картинка создается завораживающая. Движение капель можно замедлять или ускорять, а также менять их направление. Делается это путем регулировки скорости подачи воды насосом и частоты световых импульсов стробоскопа. Вы даже можете дотронуться до капелек, почувствовать их реальность и убедиться в том, что это действительно вода, а не голографическая картинка.

Для усиления эффекта, можете попробовать поставить внизу импровизированного фонтанчика рюмку с водой. Вы будете наблюдать, как лампа фонтан отправляет из нее капельки вверх. Но, при этом, сама рюмка будет наполняться. И в этом нет никакой магии. Просто физика.

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как самому создать магнитную левитацию в домашних условиях

Как самому создать магнитную левитацию в домашних условиях

Магнитная левитация — метод, позволяющий с использованием только силы магнитного поля поднять и переместить предметы. Подобное явление применяют для нейтрализации различных ускорений, например, свободного падения.

Сам термин «левитация» имеет английское происхождение: levitate – подняться в воздухе. Это состояние, преодоления объектом гравитации: парение в воздухе, ни на что не опираясь, не отталкиваясь, не используя реактивную тягу. Физики дают такое определение левитации: стабильное положение предмета в поле гравитации, где сила тяжести встречает сопротивление возвращающей силы, что обеспечивает стабильное положение в пространстве. Левитация в естественном состоянии не существует.

Способы реализации магнитной левитации

Обеспечить равновесие объекта в пространстве можно, применив несколько способов: сервомеханизмы, диамагнетики, сверхпроводники и системы с вихревыми токами. Такие устройства дают возможность объекту сохранить равновесие, когда он поднят над основой с магнитом. Как сделать левитирующий прибор самостоятельно выясним в статье.

Электромагнитная левитация с системой слежения

Собрав устройство на основе электромагнита с использованием фотореле достигают левитации мелких металлических предметов. Они зависают в воздухе, приподнимаясь над электромагнитом, который закреплен на стойке. Электромагнит работает, пока предмет не затеняет фотоэлемент в стойке, то есть он получает световой сигнал от контрольной точки и предмет медленно поднимается.

Поднявшись на расчётное расстояние, предмет перекрывает контрольную точку, на фотоэлемент попадает тень, магнит отключается и предмет падает. Но окончательно упасть на стойку он не успевает: как только с контрольной точки уходит тень, фотоэлемент срабатывает, и магнит вновь включается. Досконально отрегулировав систему можно добиться ощущения парения предмета в воздухе.

Этот принцип положен в основу изготовления сувенирных левитирующих глобусов

Диамагнитная левитация

Самым доступным диамагнетиком (свойство намагничиваться против магнитного поля) является грифель карандаша из графита. У него сильная магнитная восприимчивость. Способен проявлять левитацию над неодимовым магнитом при температуре от 15 °C до 25 °C. Для создания магнитной ловушки полюса магнитов располагают в шахматном порядке.

Магнит с показателем индукции в 1Тл способен повиснуть между висмутовыми пластинами. Создав магнитное поле в 11 Тл, можно стабилизировать его левитацию даже между пальцами, так как они тоже диамагнетики.

Левитация магнита над сверхпроводником (эффект Мейснера)

Взяв пластину из оксида иттрия-бария-меди и охладив ее до −195,75 °C (жидкий азот), мы придаем ей свойства сверхпроводника. Положим под подставку с неодимовым магнитом эту пластину и уберем подставку: мы видим как магнит левитирует в воздухе.

Минимальная индукция в 1мТл способна приподнять на 4 миллиметра магнит над подобным сверхпроводником. Добавляя индукцию, увеличивается расстояние между пластиной и магнитом.

Это явление основывается на свойстве сверхпроводника выталкивать магнитное поле из сверхпроводящей фазы. Поэтому магнит, сталкиваясь с полем противоположного заряда, отталкивается от него и зависает над сверхпроводником, пока тот не потеряет свойства.

Левитация в условиях вихревых токов

Вихревой ток, возникающий в переменном магнитном поле больших проводников, может удержать некоторые металлические предметы, вызывая левитацию. Например: диск из алюминия может парить над катушкой переменного тока.

Это явление объясняет закон Ленца: индуцированный диском ток создает поле, противоположного направления. Таким образом, диск будет левитировать пока в катушке есть переменный ток. Главное подобрать подходящие габариты катушки.

Такое явление можно увидеть, запустив неодимовый магнит в медную трубу. Опять же индуцированное магнитное поле направляется противоположно магниту и заставляет его парить внутри трубы.

Основные типы магнитной левитации

На парящий предмет воздействует давление, которое можно получить, используя несколько конструкций. Принято выделять электромагнитные конструкции (ЕМS) и электродинамические устройства (EDS).

Системы ЕМS нестабильны в равновесном положении. Для приемлемой работы требуется оснащение автоматизированной системой управления, которая обеспечивает бесперебойный контроль.

Притяжение возможно между ферромагнетическими проводниками и электрическим магнитом. Работа подобных систем основана на принципах действия вихревого тока в проводящем компоненте. Это возможно при наличии переменного магнитного поля.

Система EDS может быть представлена двумя типами взаимодействий:

1. Стационарная катушка находится во взаимосвязи с магнитом, который является сверхпроводником.
2. Изменение в магнитном поле вызывает воздействие силы, генерирующей переменный ток.

Сила отталкивания, используемая в электродинамической системе, делает ее инертно стабильной. Что обуславливает использование постоянных магнитов в установках гибридного типа, а не в самостоятельных. Потому что постоянные магниты не обеспечивают стабильности положения в различных степенях свободы.

То есть, не поддерживая другими силами, которые воздействуют на статичность, невозможно обеспечить правильное функционирование системы.

Иногда планируется для обеспечения процесса левитации отойти от применения магнитных материалов и собрать систему из элементов отличной структуры. Тогда все равно возникает необходимость применять магнитные посредники (вставки).

Как сделать магнит своими руками

В основе действия всех левитаторов лежит магнитное основание. При желании можно сделать магнит в домашних условиях. Например, чтобы превратить обычную отвертку в магнитную. Понадобятся: батарейка 5 или 12 вольт, медная проволока, изолента, отвертка.

1. Берем отвертку и наматываем на нее от 280 до 350 витков очень плотно друг к другу.
2. Поверх проволоки наматываем изоленту, также тщательно.
3. Подключаем один конец проволоки к плюсу батарейки, другой к минусу и оцениваем магнитный эффект.

Магнитная левитация в домашних условиях

В 90х годах XX века очень популярной стала игрушка Левитрон, основанный на воздействии магнитного поля.

Это волчок-левитатор, зависший в воздухе. Подобную игрушку можно собрать в домашних условиях, чтобы понять сущность магнитной левитации. Как сделать левитрон – представим подробную инструкцию.

Список материалов:

• доска из дерева;
• простой карандаш;
• изолента;
• шайбы из пластика или латуни;
• картон;
• 13 дисковых неодимовых магнитов марки N52 размером 12*3 мм;
• широкий кольцевой магнит с наружным диаметром 20, внутренним 10мм марки N42.

Описание процесса сборки пошагово:

1. Изготовление раскладки. Изначально волчок собирался на двух керамических кольцевых магнитах. В нашей конструкции мы применим стандартные неодимовые магниты. Для начала распечатаем схему отверстий разметки для установки магнитов. Перед началом работ проверьте соответствие размеров в распечатанной схеме и указанных в исходнике. Если все соответствует, то вырежьте макет.
2. Готовим основание. На доску приложите бумажную схему и разметьте в соответствии с ней. Обратите внимание, что толщина деревянной заготовки должна быть от 6мм.
3. Перенос всех блоков схемы на основу. Приклейте бумажный носитель к получившейся основе. Используя сверло Форстнера (d=12мм), накерните центр кругов. Это обеспечит дальнейшую точность сверления.
4. Высверливаем отверстия. Применяя сверло Форстнера (d=12мм) делаем отверстия в заготовке так, чтобы дно отверстия заходило на 3 мм в верхнюю часть блока. Следует обеспечить расположение магнитов на максимально близком расстоянии к верхней части.
5. Установка магнитов. Когда отверстия готовы, вы еще раз проверили их размеры, установите магниты одним полюсом вверх, например южным. Для определения полюсности можно применить маркированный магнит D68PC-RB. Положим блок на стальную пластину, чтобы магниты легче прошли на дно отверстий. Возьмем магниты марки N52 и разложим в отверстия по одному как можно глубже. Если необходимо протолкнуть магнит, можно взять деревянный дюбель.
6. Как сделать волчок. Берем карандаш длиной 40 мм с заостренным концом. Наматываем на него изоленту, для увеличения диаметра подходящего под центральную часть кольцевого магнита. Вставьте карандаш в магнит, чтобы южный полюс располагался внизу, как и заостренная часть карандаша. Чтобы добавить вес волчку, воспользуйтесь пластмассовыми или латунными шайбами: наденьте несколько сверху. Для обеспечения правильной работы необходимо методом подбора определить приемлемое количество шайб.
7. Запускаем систему. Отрезаем картон или пластик для платформы. Укладываем его на магнитное основание. На платформе волчок начинает раскручиваться и постепенно с платформой поднимается вверх до попадания в яму магнитного поля.

Если все сделано правильно, то волчок зависнет. Отладка механизма может занять продолжительное время.

Советы по регулированию волчка:

• Постарайтесь обеспечить баланс основания. Применяйте кусочки картона или бумаги для поднятия сторон основания и его выравнивания. При отклонении от центра к какой-то стороне, поднимайте ее, подкладывая кусочки бумаги.
• Примените трехточечное нивелирование.
• Учитывайте вес волчка: устройство предполагает наличие магнитной ямы – сила магнита в центре слабее, чем возле края. Для удержания магнита в центре, следует добавить вес (при вылетании волчка) или уменьшить (если волчок не поднимается от платформы).
• Еще одним значимым показателем является высота платформы: низкая платформа не дает волчку достаточно раскрутиться. Следовательно, нужно подложить под нее бумагу или картон.
• При наличии под рукой 3D-принтера, можно распечатать на нем игрушку.

Таким образом, сделать левитрон своими руками в домашних условиях возможно. На основании представленных материалов можно сконструировать различные сувениры, предметы интерьера, способные порадовать вас и ваших знакомых. Помимо этого можно показывать всевозможные фокусы с магнитами и левитацией детям.

Источник