Levitation in elektromagnetischen Feldern

Literatur

Im Artikel “Abgehoben: Schweben in elektromagnetischen Feldern” zitierte Literatur

[1] G. Schwab, Sagen des klassischen Altertums, Dädalos und Ikaros, Verlag Carl Ueberreiter, Wien(1974).
[2] P. Ernst (Herausgeber), 1001 Nacht (in 4 Bänden): Die Abenteuer des Prinzen Ahmad und der Fee Peri-Banu, zweiter Band, Insel-Verlag, Leipzig (1911).
[3] G. Feuerstein, The Yoga-sûtra of Patañjali, online im Internet: http://www.yrec.org/yogasutra.html [Stand 10.2002].
[4] S. Earnshaw, On the Nature of the Molecular Forces Which regulate the Constitution of the Luminiferous Ether, Transcriptions of the Cambridge Philosophical Society 7, 97(1842).
[5] W. Braunbeck, Freischwebende Körper im elektrischen und magnetischen Feld, Zeitschrift für Physik 112, 753(1939).
[6] T.D. Rossing, J.R. Hull, Magnetic Levitation, The Physics Teacher 29, 552(1991).
[7] P. Gibbs, A. Geim, Is Magnetic Levitation Possible?, online im Internet: http://www.sci.kun.nl/hfml/levitation-possible.html [Stand 10.2002].
[8] C. Ucke, H.-J. Schlichting, Levitron, der schwebende Kreisel, Physik in unserer Zeit 26(1995).
[9] M. V. Berry, The Levitron: an adiabatic trap for spins, Proc. R. Soc. Lond. A 452, 1207(1996).
[10] T.B. Jones, M. Washizu, R. Gans, Simple theory for the Levitron, J. Appl. Phys. 82, 883(1997).
[11] Patent von Roy M. Harrigan, US-amerikanisches Patent US4382245: Levitation device (1983), [12] Patent von Edward W. Hones, US-amerikanisches Patent US5404062: Levitation device (1995), Internetzugang zu beiden Patenten: http://www.uspto.gov/patft/index.html, dann Patent Number Search [Stand 10.2002].
[13] A. Ashkin, J.M. Dziedzic, Optical Levitation by Radiation Pressure, Appl. Phys. Lett. 19, 283 (1971).
[14] E.R. Laithwaite, Propulsion Without Wheels, The English University Press LTD, London, Neudruck der 2. Aufl. (1972).
[15] H.-J. Wilke, Wirbelstromscheiben in magnetischen Wechselfeldern, CONTACT, Zeitschrift der LEYBOLD DIDACTIC GMBH, 12 (1/1996).
[16] Homepage www.uni-oldenburg.de/~felix [Stand 10.2002], enthält zusätzliche Literatur- und Internetreferenzen.

Zusätzliche im obengenannten Artikel zitierte Literatur mit Verweis auf diese Homepage als Literaturangabe

[L0] P. Prakash, B. Stoler Miller, Yoga. Der innere Weg zur Freiheit. Die Yogasutras des Patanjali und Naradas Bhaktisutras, Wolfgang Krüder Verlag, Frankfurt am Main, 1999.

Weitere Literatur

[L1] D.J. Sumner, A.K. Thakkrar, Experiments with a ‘jumping ring’ apparatus, Physics Education 7, 238(1972).
[L2] B.D. Bedford, L.H.B. Peer, L. Tonks, The Electromagnetic Levitator, General Electric Review 42, 246(1939).
[L3] E.R. Laithwaite, Experiments with a Linear Induction Motor, Tecquipment Limited, Nottingham (1972).

Internetreferenzen

Schwebender magnetischer Kreisel
[I1] Patent von Roy Harrigan, US-amerikanisches Patent US4382245: Levitation device(1983).
[I2] Patent von Bill Hones, US-amerikanisches Patent US5404062: Levitation device(1995).
Internetzugang zu beiden Patenten: http://www.uspto.gov/patft/index.html, dann “Patent Number Search” und Eingabe obenstehender Nummern ohne “US” [Stand 10.2002].
Stellungnahmen zur Frage nach dem Entdecker des schwebenden magnetischen Kreisels
[I3] “An amazing invention, and a patent failure” und “The patent that failed its invention” von Rod Driver http://www.amasci.com/maglev/levtr1.html [Stand 10.2002].
[I4] THE HIDDEN HISTORY OF THE LEVITRON by Mike & Karen Sherlock / Managing Directors, UFO http://www.amasci.com/maglev/lev/expose.html [Stand 10.2002].
[I5] Spin stabilized magnetic levitation by Martin D. Simon http://www.physics.ucla.edu/marty/levitron/ [Stand 10.2002].
[I6] A Toy Story, The Chemical Relevance of Earnshaw’s Theorem, and How the Levitron® Circumvents It by J.M. McBride http://www.chem.yale.edu/~chem125/levitron/levitron.html [Stand 10.2002].
[I7] Levitron research agenda by Ken Perlin http://mrl.nyu.edu/~perlin/courses/fall98/projects/levitron.html [Stand 10.2002].
[I8] Magnetic Levitation by Brooke Johannes http://members.tripod.com/~Brooke_J/Magnetic.html [Stand 10.2002].
Anwendungen des Schwebens in elektromagenetischen Feldern
[I9] Magnetisch schwebend gelagerte Turbomolekularpumpen http://www.pfeiffer-vacuum.de [Stand 10.2002].
[I10] Schwebebahn Transrapid http://www.transrapid.de [Stand 10.2001].
[I11] Chinesische Schwebebahn Chuo Shinkansen http://www.pref.aichi.jp/kotsu/rinia/index_e.html [Stand 10.2002].

Details zum Nachbau der Hohl­kugel­schwebe­apparatur

Die Bauanleitung ist in der Literatur [14] auf S. 204 enthalten.
Folgende Parameter und Maße sind die des in der Carl-von-Ossietzky-Universität in Oldenburg angefertigten Nachbaus (kleine Unterschiede zur Bauanleitung).

Die Apparatur besteht aus einem felderzeugenden Teil, dessen Herzstück eine an Drehstrom angeschlossene Spule ist, und dem schwebenden metallenem Gegenstand, einer Hohlkugel aus Aluminium.

Die felderzeugende Spule wurde auf einen längsseitig aufgeschlitzten Eisenhohlzylinder aufgewickelt, der das Magnetfeld verstärkt. Darin befindet sich ein Kupferhohlzylinder, in dem Strom induziert wird. Durch diesen kommt die horizontale Stabilität der Gleichgewichtslage der schwebenden Hohlkugel zu Stande. In unserem Nachbau muss der Kupferhohlzylinder ca. 4cm relativ zur Spule abgesenkt werden, damit die Hohlkugel stabil schwebt. Der Kupferhohlzylinder könnte durch eine Spule ersetzt werden, die von Strom mit geeigneter Phasenlage relativ zur äußeren Spule durchflossen wird.

Spannungsversorgung der Spule: >=380V~, 50Hz (2 der 3 Phasen von Drehstrom).
Strom durch Spule: 39A eff. bei 404V eff.
Magnetfeldamplitude am untersten Punkt der schwebenden Hohlkugel: 0.08T=800Gauß.
… obersten … : 0.02T=200Gauß.

Schwebende Aluminium-Hohlkugel
Außendurchmesser: 10cm.
Dicke der Al-Wand: (0.85+-0.1)mm.
Masse: 69g.

Felderzeugende Spule
Anzahl Windungen: 450
Durchmesser lackierter Kupferdraht: 1.8mm

Längsseitig aufgeschlitzter Eisenhohlzylinder
Länge: 76mm
Außendurchmesser: 104mm
Wandstärke: 3mm

Kupferhohlzylinder
(ersetzbar durch innere Spule)
Länge: 76mm
Außendurchmesser: 76mm
Wandstärke: 6.3mm