ланетарий Москвы. Центр популяризации естественно научных знаний

Статьи о музее Лунариум и его экспонатах

Электромагнитная ракета

Электромагнитная ракета

Экспонат представляет собой набор из пяти соленоидов, расположенных вдоль замкнутой направляющей кольцевого типа, по которой движется небольшой стальной шарик. Для установки шарика в начальное положение перед запуском кольцевая направляющая установлена под углом 10 ° к горизонту. При поочередной подаче посетителями напряжения на соленоиды стальной шарик начинает двигаться. Задача посетителей состоит в том, чтобы коллективными действиями заставить шарик совершать полные обороты.

Экспонат знакомит с понятием электромагнетизма.

Соленоид – это разновидность электромагнитов, которые создают магнитное поле при прохождении через них электрического тока. Они состоят из многовитковой катушки, намотанной на круглый сердечник, выполненный в виде замкнутого кольца. Соленоиды постоянного тока чаще всего применяются как силовой электропривод. Самый известный пример – тяговое реле автомобильного стартера.

Хотя магнетизм, как сила, действующая на расстоянии и вызываемая магнитными полями, известен с древних времен, магнитное поле становится предметом научных исследований только после открытия в 1820 датским физиком Эрстедом связи между электрическим током и магнитным полем. Электрический ток порождает магнитное поле. Это открытие дало начало новому разделу физики – электромагнетизму. Металлический провод, свернутый в катушку, с проходящим по нему электрическим током (соленоид, от греч. Solen –трубка) и был первым генератором постоянного магнитного поля.

Принцип работы электромагнитной ракеты прост и хорошо иллюстрируется на примере действия так называемой Пушки Гаусса – одной из разновидностей электромагнитного ускорителя масс (рис.1). Названа по имени немецкого ученого Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма. Ускоритель состоит из соленоида, внутри которого находится трубка, сделанная из диэлектрика. В один из концов трубки вставляется снаряд (изготовленный из ферромагнетика). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится.

Таким образом, нетрудно догадаться, что в нашем случае (Электромагнитная ракета), чтобы шарик разогнался, нужно успеть отключить магнитное поле первого соленоида до стадии «торможения» и успеть включить второй соленоид на стадии «втягивания» и т.д.

Пушка-Гаусса.jpg

Рис.1

Теоретически возможно применение электромагнитных ускорителей для запуска легких спутников на орбиты Земли, Луны или других планет. В нашей стране эту идею высказывал К.Э.Циолковский в 1926 г. в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами».

В настоящее время в научном сообществе популярна идея создания «Электромагнитного ракетного ускорителя», предложенная астронавтом и ученым Франклином Чанг-Диазом из Коста-Рики в 1979 г. Работы продолжаются и в наши дни, чтобы использовать такой тип двигателя в условиях невесомости для сокращения потребности в топливе при транспортировке грузов в космосе с низкой околоземной орбиты на низкую лунную.

Электромагнитная-ракета.jpg

В раздел Статьи о музее Лунариум и его экспонатах

АНОНС

  • Большой Звездный зал
    Новогодние представления пройдут с 17 по 30 декабря
  • Конференц-зал / Лекция
    7 декабря 2016 года в 19-00 в конференц-зале Планетария выступит кандидат географических наук, доцент географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова – Александр Викторович Федорченко.
  • Конференц-зал / Лекция
    21 декабря 2016 года в 19.00
  • Большой Звездный зал / Полнокупольная программа
    Премьера! Полнокупольный фильм посвященный уникальной космической миссии к ядру кометы 67Р Чурюмова-Герасименко.
  • Большой Звездный зал / Полнокупольная программа
    Лучшее за последние годы полнокупольное шоу
  • 4D кинотеатр / Стереофильм
    От истоков Вселенной, к сегодняшним знаниям человечества, в попытке исследовать неизведанное, и вперед в будущее без границ, Пространство: постигая космос знакомит зрителей ближе, чем когда-либо, с далекими планетами, Солнцем, Луной, галактиками, которые составляют безграничное пространство вокруг нас. Ошеломительное высокое разрешение и компьютерная графика погружают кинолюбителей в глубь тайн космоса невиданным ранее образом.
  • Малый Звездный зал
    Межпланетный экспресс домчит нас сначала к Солнцу, а затем доставит за пределы солнечного города. Мы почувствуем жар его центра и холод его окраин. Промчимся сквозь пространство и время со всеми остановками и выйдем на межзвездные рубежи. Удивительная галактическая бабочка махнет нам своим крылом … И тогда, мы поймем – нам пора возвращаться домой, в свой солнечный город, на свою родную планету, на Землю, ведь только здесь мы можем жить, совершать великие открытия и любоваться бескрайним космосом.
  • Большой Звездный зал / Концерт
    14 декабря 2016 г. в 21:00