Що таке магнітна підвіска?

Що таке магнітна підвіска? Щоб підвісити масивні предмети потрібно магнітне поле неймовірної напруженості. У 1939 р. німецький вчений В. Браунбек використовував для цього електромагніт, інакше за допомогою постійних магнітів на той час він не зміг би отримати таку високу напруженість магнітного поля. Але електромагніт вимагав постійного підживлення струмом. З енергетичної точки зору виходило, що ненажерливий електромагніт, здатний піднімати тонни, піднімає міліграми.

У 1956 р. магнітну підвіску зробив голландський вчений А. Боєрдік. Він здійснив безконтактний підвіс, причому без витрати електроенергії. Дослід Боєрдіка полягає в наступному: над півсферою з сильного діамагнетика - графіту вертикально встановлюється постійний циліндричний магніт. А в зазор між ними поміщають маленький масою близько 2 міліграмів магнітик у вигляді мікроскопічної шайбочки розміром з шпилькову головку. Магнітик намагнічений отже один торець його – Північний полюс, інший – Південний. При цьому магнітик зависав у цьому проміжку.

Як працює така магнітна підвіска? З одного боку, діамагнетик графіт намагається відштовхнути від себе магнітну шайбочку. Але шайбочка, навіть якщо сил діамагнетика вистачило для цього, все одно впала б або повернулася набік. Діамагнетик і не розраховувався на це - він просто надає посильну допомогу магніту, щоб тільки відірвати магнітну шайбочку від поверхні. До того ж магніт центрує цю шайбочку, не дає їй повернутись набік або на ребро.

Сил магнітного тяжіння недостатньо для того, щоб відірвати предмет із якоїсь поверхні і блискавично притягнути його до себе. Їх вистачає тільки на те, щоб за допомогою діамагнетика трохи підняти шайбочку, після чого сила діамагнетичного відштовхування графіту різко зменшиться. Ось така магнітна підвіска з магнітної шайбочки так і висить, не вміючи ні впасти на графіт, ні притягнутися до полюса магніту.

Справжній прорив зробив німецький вчений Є. Штейнгровер. Його магнітна підвіска була буквально геркулесом у порівнянні з підвісками Браунбека та Боєрдіка. Магнітна підвіска Штейнгровера, що використовує властивості як феромагнетиків, так і діамагнетиків, дозволила підвісити диск у точному електроприладі масою цілих 50 г! Це у 1000 разів більше, ніж вдавалося раніше.

Основний тягар у магнітній підвісці Штейнгровера "тримає" постійний кільцеподібний магніт, який центрує маленькі циліндричні магнітики і тягне їх вгору. Але оскільки таке положення нестійке, то вісь диска, на яку насаджені ці стриженьки, тут же повинна вискочити вгору або вниз. Винахідник так і сконструював її, щоб вона трохи прагнула вниз. Але тут вісь підтримує діамагнітний підшипник у вигляді графітного кільця, що відштовхується від сильного постійного магніту. І відштовхування невелике - всього 0,04 Н, але цього вистачає, щоб зробити магнітний підвіс стійким.