Diamagnetická levitace

Jiří Novotný

Bachelor's thesis

Diamagnetic levitation

Anotácia:

Bakalářská práce je zaměřená na návrh a sestavení modelu diamagnetické levitace pro demonstrační experiment. Zabývá se magnetismem, rozdělením magnetických látek na paramagnetické, feromagnetické a diamagnetické, a jejich fyzikálními vlastnostmi. Dále je v bakalářské práci popsán výběr vhodné diamagnetické látky, výpočet nejvhodnějšího tvaru pro co největší odpudivou magnetickou sílu a pro centrování levitujícího magnetu. A za pomoci programu FEMM s využitím metody konečných prvků, je uveden návrh bismutového modelu ve tvaru polokoule. Pro bismutový odlitek je zde popsána technologie gravitačního lití do pískové formy s použitím 3D modelu polokoulí, vytvořeného v programu Autodesk Inventor a vytištěného 3D tiskárnou. Demonstrační model diamagnetické levitace navržený v bakalářské práci je sestaven z opracovaných bismutových odlitků ve tvaru polokoulí a neodymového magnetu. Závěrem celé práce je funkční praktický model k demonstraci diamagnetické levitace.

Abstract:

The bachelor thesis is focused on the design and construction of the diamagnetic levitation model for a demonstration experiment. It deals with magnetism, division of magnetic substances into three main categories - paramagnetic, ferromagnetic and diamagnetic, and their physical properties. Furthermore, the bachelor thesis describes the selection of a suitable diamagnetic substance, calculation of the most suitable shape for the strongest repulsive magnetic force and for centering of the levitating magnet. And with the help of FEMM program using the finite element method, the design of the hemispherical bismuth model is presented. For bismuth casting, sand gravity casting technology is described using a 3D hemisphere model created in Autodesk Inventor and printed with a 3D printer. The demonstration model of diamagnetic levitation proposed in the thesis is composed of machined bismuth castings in the shape of hemispheres and neodymium magnet. The result is a working practical experiment demonstrating the phenomenon of diamagnetic levitation.

Kľúčové slová

Bismut, magnetická síla, diamagnetická levitace, metoda konečných prvků, odlévání.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Bc. Jiří Primas, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / odbor:
Electrical Engineering and Informatics / Electronic Information and Control Systems