Enquanto Espero as Peças, Brinquei com Fio de Ímã e uma Ideia de Dupla Hélice

Gancho

Enquanto o fio de ímã e os discos novos ainda estão no correio, eu não consegui ficar parado. Comecei a virar cada terceiro ímã de uma pilha e a rabiscar uma escultura em dupla hélice que sobe dois polos ao mesmo tempo.

Assista a este experimento

Eu giro os discos leves na mão, passo eles por algumas bobinas enroladas à mão e mostro como a polaridade alternada muda o jeito como o conjunto quer flutuar ou lutar. Nada está colado ainda — só uma prova de conceito na bancada enquanto espero.

O que você vai aprender

Você vai ver por que viro cada terceiro ímã, como o fio de ímã fino gera mais voltagem que o grosso na mesma passada, e por que esses discos superleves não vão me dar tempos de giro de três dias, não importa o que eu faça.

Da bancada

Tenho 20 rolamentos, alguns flanges de acoplamento e uma pilha de discos cortados a laser com furos de 5/8. Os discos de 8 polegadas, 6 e 10 polegadas são intercalados para que o de 6 e o de 10 levitem do de 8 de baixo, enquanto o de 8 de cima levita sobre eles. Está estável o suficiente para girar, mas bem saltitante. Estou pensando em aproximar os polos para reduzir essa vibração.

Como funciona / o que mudamos

O plano são duas espirais separadas: uma vai de um jeito, a outra do outro, ambas subindo no mesmo ritmo até parar no topo. Ainda estou pensando em colocar uma coluna central no polo do meio. No momento tudo está solto para eu poder mudar a polaridade ou o espaçamento em segundos.

Cada terceiro ímã

Viro cada terceiro ímã para que o anel fique norte-sul-norte-sul em um padrão repetitivo em vez de todos os polos iguais. Isso me dá o campo alternado que preciso para o teste de levitação e para qualquer trabalho futuro de indução. Sem as viradas, a pilha só quer bater e grudar.

Virada do terceiro ímã

A virada do terceiro ímã é o que faz o anel inteiro querer levitar em vez de travar. Usei alguns ímãs extras para segurar o padrão enquanto verificava. Mais tarde vou marcá-los direito, mas por enquanto o padrão visual de cada terceiro já mostra a diferença de comportamento.

Terceiro ímã agora

O terceiro ímã agora está no segundo anel do disco de 8 polegadas e o padrão está travado como norte-sul repetitivo. Com as viradas ele ainda não levita sozinho, mas consigo colocar um anel de oito ou de seis ímãs em cima e ele começa a flutuar sem ajuda. É desse ponto que vou construir o resto da escultura.

Lista do construtor

• Discos cortados a laser com furos de 5/8 bem no centro (ou use um bom guia de furação)
• Ímãs de neodímio retangulares (aprox. 40 × 20 × 20 mm)
• Fio de ímã em calibres grosso e fino para testes rápidos de bobina
• Rolamentos e flanges de acoplamento prontos para os polos da dupla hélice
• Multímetro que consiga captar oscilações de microvolts e milivolts
• Paciência — essa construção vai precisar de mais alguns pedidos

Solução de problemas

A pilha fica saltitante mesmo depois da virada do terceiro ímã. Aproximar os polos ajudou, mas não eliminou tudo. Se seus discos forem tão leves assim, você não vai conseguir tempos de giro longos; isso é normal. A voltagem é CA esporádica e só em milivolts — exatamente o que medi quando rodei uma bobina sobre a outra.

Segurança

São ímãs de neodímio fortes. Mantenha os dedos longe quando estiver empilhando ou invertendo a polaridade. O fio de ímã fino pode esquentar se você passar corrente depois, então fique de olho nos carretéis de plástico. Ainda não tem altas tensões aqui, só microvolts e curiosidade.

FAQ

Por que virar cada terceiro ímã? Cria o padrão norte-sul repetitivo que permite que os anéis levitem em vez de se atrair e bater.

O fio de ímã fino realmente gera mais voltagem? Sim, na mesma passada ele vence o fio grosso, mas você troca isso por mais aquecimento.

Essa dupla hélice vai girar por minutos? Não com esses discos superleves. Não estou esperando rodadas de três dias.

Você está construindo um motor de pulso? Ainda não. Isso é escultura e levitação primeiro; a parte de bobinas e circuitos vem depois que eu aprender sobre diodos e capacitores.

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