Endlich funktioniert meine Stabmagnet-Magnetfeld-Levitation

Hook

Ich habe endlich eine stabile schwebende Scheibe hinbekommen – nur mit Permanentmagneten und einem einfachen Finger-Schnipp. Das Stabmagnet-Magnetfeld macht hier die ganze schwere Arbeit mit sechs Donut-Magneten rund um einen zentralen Pol.

Schau dir das Experiment an

Ich habe sechs Donut-Magneten um diesen mittleren Pol herum aufgebaut. Sie heben eine acht Zoll große Scheibe an, auf der Rechteckmagnete sitzen. Oben drauf liegt eine weitere Scheibe, die sich dreht und von den großen Ringmagneten nach unten gezogen wird. Ich habe ihr einen kleinen Dreh gegeben und die Zeit gestoppt. Das Ganze hat schön gerattert, blieb aber etwa vier Minuten am Rand schwebend.

Was du lernen wirst

Du siehst, wie der Druck von der unteren Scheibe und der Zug von der oberen Scheibe eine Gegenwirkung erzeugen, die alles in der Luft hält. Ich spreche darüber, warum zusätzliche Magnete meistens alles verlangsamen, wie enger Abstand die Felder austrickst und was passiert, wenn ich auf neun Zoll große Scheiben umsteige.

Von der Werkbank

Das ist etwas ganz anderes als mein übliches Puls-Motor-Zeug. Keine Spulen, keine Elektronik, nur pure Permanentmagnet-Levitation. Die sechs Donut-Magneten sitzen um einen Mittelpol. Die schwebende Scheibe ist acht Zoll groß und hat Rechteckmagnete. Eine obere Scheibe sitzt darüber und wird nach unten gezogen. Ich starte sie mit einem Finger-Schnipp statt sie aufzustellen. Man sieht, dass einige Donut-Magneten etwas unter der Scheibe sitzen. Ich konnte das Handy nicht direkt darüber halten, ohne das Bild zu versauen, aber der Rand-Lift ist klar zu sehen. Die Rechteckmagnete stoßen manchmal mit den runden zusammen und erzeugen ein schönes Rattern.

So funktioniert es / was wir geändert haben

Diese Magnete auf der Scheibe heben die ganze Baugruppe an, während die großen Ringmagnete die obere Scheibe nach unten ziehen. Das ist ein Gleichgewicht, das ich nach mehreren fehlgeschlagenen Versuchen endlich gefunden habe. Ein früherer Versuch mit einer Scheibe und Ringmagneten hat nicht so gut funktioniert. Diesmal fühlt sich die Gegenwirkung richtig an. Früher habe ich sie aufgestellt und reingedrückt, jetzt drücke ich nur nach oben und lasse sie ihren eigenen Platz finden. Der Spin hält etwa vier Minuten nach einem kurzen Schnipp. Alle zusätzlichen Magnete, die ich vorher ausprobiert habe, haben die Geschwindigkeit oder die Distanz verringert. Bisher sieht es so aus, als bräuchte man eigentlich nur die schwebenden Magnete, aber ich experimentiere weiter.

Magnetfeldlinien-Magnet

Ich bin darauf gestoßen, indem ich die Magnete eng genug zusammengesetzt habe. Das trickst alle Magnete aus, sodass sie denken, es gäbe nur eine Seite der Münze, obwohl die andere Seite direkt daneben ist. Die Magnetfeldlinien-Magnet scheinen eingeklemmt zu werden, weil das Feld bei engem Abstand nur bis zu einer bestimmten Höhe geht und das andere Feld höher steigt. Ich wusste schon immer, dass es zwei Feldstärken gibt, aber durch diese Tests verstehe ich es jetzt viel besser.

Magnet der jetzt

Statt die Scheibe nur am Rand zu haben, werde ich eine neun Zoll große Scheibe einsetzen, die einen extra halben Zoll ringsherum herausragt. Dieser Magnet, der jetzt über der eigentlichen Fläche des Magneten sitzt statt nur am Rand, sollte mehr Kraft geben. Ich denke, wir bekommen dadurch ordentlich Wobble, aber eine neun Zoll Scheibe könnte eine sechs Zoll Scheibe levitieren und eine sechs Zoll eine drei Zoll. Das würde die sechs Zoll zur stärksten machen, weil die Größen in Mustern wie drei-sechs-neun oder zwei-vier-sechs-acht austauschbar sind.

Magnetfeld auf einem Stabmagneten

Wie ich herausgefunden habe, wie man es zum Schweben bringt, war, die Magnete eng genug zusammenzubringen, sodass das Magnetfeld auf einem Stabmagneten ausgetrickst wird. Auch wenn die andere Seite direkt daneben ist, können die Felder sie nicht richtig spüren. Es geht nur bis zu einer bestimmten Höhe und dann steigt das Gegenfeld höher. So bleibt der ganze Stapel oben, mit dem Boden, der drückt, und der Oberseite, die nach unten gezogen wird. Es ist immer noch da, aber der enge Abstand verändert, wie das Magnetfeld auf einem Stabmagneten in diesem Aufbau interagiert.

Bau-Checkliste

• Sechs Donut-Magneten um einen zentralen Pol
• Acht Zoll Scheibe mit Rechteckmagneten zur Levitation
• Separate obere Scheibe, die nach unten gezogen wird
• Mit einem einfachen Finger-Schnipp starten statt aufzustellen
• Laufzeit messen und Rattern oder Reibung notieren
• Neun Zoll Scheiben für bessere Flächenabdeckung ausprobieren
• Weiter testen, ob zusätzliche Magnete helfen oder behindern

Fehlerbehebung

Die runden Magnete stoßen mit den geraden Rechteckmagneten zusammen und erzeugen etwas Reibung. Wenn es nicht abhebt, die Donut-Magneten etwas näher zusammenschieben oder das Gewicht der oberen Scheibe anpassen. Wobble nimmt mit größeren Scheiben zu, daher die Magnete sorgfältig ausbalancieren. Wenn der Spin schnell stirbt, prüfen, ob wirklich nur die Levitationsmagnete nötig sind. Ich habe festgestellt, dass zusätzliche Magnete meistens verlangsamen.

Sicherheit

Leg dein Handy nicht direkt über eine starke rotierende Magnetanlage. Die Felder können Elektronik stören. Finger weg halten, wenn es rattert. Größere Scheiben haben mehr Wobble, daher auf einer stabilen Unterlage bauen. Das sind starke Neodym-Magnete – auf Quetschstellen achten.

FAQ

Wie lange dreht es sich? Etwa vier Minuten nach einem Finger-Schnipp.

Helfen extra Magnete? Bisher behindern sie eher, statt zu helfen. Die Levitationsmagnete scheinen der Schlüssel zu sein.

Funktionieren neun Zoll Scheiben besser? Sie sollten mehr Flächenkontakt statt nur am Rand geben und könnten es ermöglichen, dass eine Größe die nächstkleinere levitiert.

Warum bleibt es oben? Enge Abstände tricksen die Felder aus, sodass eine Seite dominiert und die gegenwirkende Druck-Zug-Kraft erzeugt.

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