VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Цель работы.

1.создание сильных постоянных магнитов;

2.создать альтернативное топливо- электричество.

Проект.

1.Прежде всего, мы провели экономическое исследование. Для производства постоянных магнитов обычно используются следующие материалы:

• Бариевые и стронциевые магнитотвердые ферриты

Имеют состав Ba/SrO·6 Fe₂O₃ и характеризуются высокой устойчивостью к размагничиванию в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью. Несмотря на низкие по сравнению с другими классами магнитные параметры и высокую хрупкость, благодаря низкой стоимости магнитотвердые ферриты наиболее широко применяются в промышленности.

• Магниты NdFeB (неодим-железо-бор)

Редкоземельные магниты, изготавливаемые прессованием или литьем из интерметаллида Nd₂Fe₁₄B. Преимуществами этого класса магнитов являются высокие магнитные свойства (B_r, H_c и (BH)_max), а также невысокая стоимость. В связи со слабой коррозионной устойчивостью обычно покрываются медью, никелем или цинком.

• Редкоземельные магниты SmCo (Самарий-Кобальт)

Изготавливаются методом порошковой металлургии из композиционного сплава SmCo₅/Sm₂Co₁₇ и характеризуются высокими магнитными свойствами, отличной коррозионной устойчивостью и хорошей стабильностью параметров при температурах до 350 °C, что обеспечивает им преимущества на высоких температурах перед магнитами NdFeB

• Магниты Альнико (российское название ЮНДК)

Изготавливаются на основе сплава Al-Ni-Co-Fe. К их преимуществам можно отнести высокую температурную стабильность в интервале температур до 550 °C, высокую временну́ю стабильность параметров в сочетании с большой величиной коэрцитивной силы, хорошую коррозионную устойчивость. Важным фактором в пользу их выбора может являться значительно меньшая стоимость по сравнению с магнитами из Sm-Co.

• Полимерные постоянные магниты.

Изготавливаются из смеси магнитного порошка и связующей полимерной компоненты (например, резины). Достоинством магнитопластов является возможность получения сложных форм изделий с высокой точностью размеров, а также высокая коррозионная устойчивость в сочетании с большой величиной удельного сопротивления и малым весом.

Для применений при обычных температурах самые сильные постоянные магниты делаются из сплавов, содержащих неодим. Они используются в таких областях, как магнитно-резонансная томография, сервоприводы жёстких дисков и создание высококачественных динамиков, а также ведущей части двигателей авиамоделей.

Из этого следует, что для создания магнитов требуются иссекаемые ресурсы, а мы решили использовать не иссекаемый ресурс- молния.

2. Мы изучили, что такое молния. Молния — гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно может происходить во время грозы, проявляющийся яркой вспышкой света и сопровождающим её громом. Молния возникает из-за ионизации столкновения. В электрическом поле тучи, молекулы получают огромное ускорение. Сталкиваюсь с другими молекулами, они ионизируют их. Происходит электрический разряд. Ударная ионизация привод к образованию светящегося плазменного канала по которому проходит импульс основного тока молнии. Канал ионизированного газа как бы замыкает две тучи между собой, либо тучу и землю.

Характеристики молнии:

1. длина линейной молнии составляет 20км и более.

2. Основной канал имеет 2-4 ответвлений

3. Средняя скорость 150км/с

3.После истории с Франклином, который пытался защитить Капитолий столицы штата Мериленд, в 1775 году от молний ,прикрепив к зданию толстый железный стержень, который возвышался над куполом на несколько метров и был соединен с землей. Ученый отказался патентовать свое изобретение, желая, чтобы оно как можно скорее начало служить людям. Мы воодушевились и решили создать установку, взяв за основу громоотвод Франклина, но не много доработав его

Наша установка состоит из

В нашей установке катушки разместили параллельно, так как была проблема с силой тока, т.е. она была слишком большой . А параллельно размещенные катушки решили данную проблему. В катушки поместили стальные стержни и пустили ток по ним. И получились сильные постоянные магниты.

Но это слишком затратно. И мы решили после данной процедуры пустить ток, чтобы тот заряжал аккумуляторы.

В программе мы попытались сформировать установку в реальных условиях

4.После всех практических исследований, мы решили практически, в режимах лаборатории, создать подобную установку. Вместо молнии мы взяли конденсатор на 58мкФ. Первый опыт:

Начали со сборки схемы установки , а затем провели опыт.

Вставили в катушку сверло, подключили конденсатор к источнику тока, тем самым зарядив его , а затем разрядили и получили постоянный магнит. Проверили это двумя способами:

•  

  1. Поднесли к металлической стружке, стружка начала притягиваться к сверлу.

  2. Так же поднесли к магнитному датчику до и после опыта и он показал:

2 опыт: взяли сверло из незакаленной стали.

В третьем опыте мы использовали 2 катушки, подключенные параллельно

Минусы использования молнии:

•  

  1. Чтобы питаться молниями, их энергию явно нужно где-то накапливать, за те тысячные доли секунды, что длится главная фаза разряда

  2. Опастно, потому что температура молнии достигает 30 000 С

  3. Молнии, увы не надежный поставщик энергии.

Но на Земле есть место где чаще всего наблюдаются молнии.

Плюсы использования молнии:

•  

  1. Если использовать энергию молнии, то ее хватит надолго

  2. Так же эта установку можно использовать, как молниеотвод

  3. Создание сильных магнитов

Код для цитирования: Скопировать