El robot en cuestión es un gran robot minero con forma de gusano construido para excavar túneles. Tiene electroimanes colocados a lo largo de los segmentos de su cuerpo, con el fin de extraer metales de la tierra circundante mientras excava. Mi pregunta es, ¿podría este robot usar sus electroimanes para "empujar" el campo magnético natural de la tierra (o incluso solo los metales en la corteza terrestre) y volar por el aire?
No tiene que ser un vuelo prolongado, solo por unos segundos a la vez, ya que hacerlo obviamente consumiría mucha energía.
Solo me gustaría saber si la hazaña es posible en primer lugar.
Supongamos que el electroimán es lo suficientemente fuerte como para interactuar con el campo magnético terrestre: se alineará como la aguja de una brújula. No flotará ni será atraído hasta el polo norte o sur. El campo magnético de la Tierra es uniforme alrededor del imán. La N del imán atraerá la S de la Tierra, mientras que la S del imán atraerá la N de la Tierra. Las dos fuerzas son opuestas y no atraerán el imán de una forma u otra, solo lo alinearán como una brújula.
El electroimán se puede usar para repeler metales solo si se aplica una corriente alterna de alta frecuencia. Aquí hay una demostración .
En este ejemplo, se supone que la corriente de Foucault generada en la placa atrae el metal, pero el electroimán cambia de polaridad demasiado rápido. La fuerza de repulsión entre la bobina y la placa hace que la bobina flote sobre la placa. Eso sería lo más parecido a "volar", en mi opinión.
Esto fue en un comentario, pero convirtiéndolo en una respuesta:
Un electroimán no puede "empujar" los metales ferromagnéticos: si los metales tienen una corriente que fluye a través de ellos, es posible (debido al electromagnetismo inducido), pero no puede permanecer inactivo en la tierra, y el campo magnético de la tierra es demasiado débil para que un electroimán levite. mismo contra. Los materiales diamagnéticos repelen los imanes, pero extraordinariamente débilmente incluso en formas refinadas. (Según el artículo de wikipedia, un superconductor como los que se usan en los trenes de levitación magnética tiene una susceptibilidad magnética de ~-1, mientras que el material no superconductor más eficaz, el carbono pirolítico, tiene una susceptibilidad de ~-10^-4).
(El hecho de que el campo magnético de la Tierra sea demasiado débil para empujarlo probablemente sea lo mejor, ya que, de no ser así, provocaría algunas interacciones interesantes entre los electroimanes extraordinariamente potentes de una máquina de resonancia magnética y el campo terrestre).
La presión magnética que proporciona la elevación o atracción entre dos imanes se define como
El campo magnético terrestre es del orden de , aproximadamente un millón de veces más débil que el imán del refrigerador. Además, como se ha observado hábilmente en otras respuestas, está alineado a lo largo de la superficie terrestre, excepto en los polos de nuestro planeta, donde tiene un componente radial.
Entonces, su robot no podría usar el campo magnético de la Tierra para levitar, excepto que sea posible en el Polo Sur, ya que el Polo Norte no es realmente un lugar para encontrar minas. Entonces, si su robot pudiera generar un campo lo suficientemente poderoso como para generar sustentación, también sería atraído por los compuestos ferromagnéticos en la Tierra, lo que generaría un campo mucho más fuerte. tirando del robot hacia la Tierra.
Si su robot estaba extrayendo un enorme depósito de cuarzo y no había ningún material ferromagnético en muchas millas, y un rayo caía al suelo, entonces podría tener suficientes campos magnéticos y electrónicos inducidos de la corriente en el rayo y los efectos piezoeléctricos. del cuarzo para generar un estallido de campo magnético que sería radial desde el punto de impacto del rayo.
El cuarzo se encuentra junto con depósitos de oro. Entonces, si su historia se desarrolla en un desierto con una notable ausencia de hierro, níquel, aluminio y otros materiales ferromagnéticos, entonces, con mucho movimiento de la mano, su robot podría usar tanto la presión magnética como la fuerza de Lorenz resultante de la carga y El campo B interactúa para volar, brevemente.
Es, en verdad, absurdo, pero para tu historia, meh, podría funcionar.
Podrías volar con propulsión electroaerodinámica y llamas.
https://en.wikipedia.org/wiki/Ion-propelled_aircraft
La electroaerodinámica es una rama más especulativa y actualmente menos útil de la electrohidrodinámica, que es genial. [ https://en.wikipedia.org/wiki/Electrohydrodynamics] Básicamente, si tiene un fluido ionizado o un fluido que contiene iones, puede moverlo con un campo magnético. Si mueves los iones en un fluido, mueves el fluido con él. Los motores electrohidrodinámicos son reales y mueven los iones en el agua para generar propulsión.
Esto también se ha utilizado para mover aviones, pero es necesario agregar iones al aire. Para aviones tipo planeador, puede hacerlo con un cable cargado. Propongo que su robot, en lugar de un cable insignificante, genere llamas.
Las llamas contienen montones de iones. https://physics.stackexchange.com/questions/45105/does-fire-conduct-electricity-why Si las llamas pueden conducir electricidad, entonces debería poder moverlas con su electroimán. Deberías poder tomar las llamas que generas y explotarlas detrás de tu robot. Se verá como un motor a reacción, pero usará su electroimán para moverse.
Qué proyecto de ciencia genial sería ese. Me pregunto...
AlexP
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Darío Arcturo
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