sistema de levitacion magnética


RESUMEN: Este artículo se basa en la investigación y demostración del nuevo e innovador sistema de levitación magnética en el cual la levitación se consigue mediante la interacción de campos magnéticos que dan lugar a fuerzas de atracción o repulsión, dependiendo del diseño del vehículo, es decir, según si el vehículo utilice un sistema EMS (electromagnetic suspension o suspensiónelectromagnética) o EDS (electrdynamic suspension o suspensión electrodinámica). La principal diferencia entre un sistema EMS y un EDS es que en el primero la levitación del vehículo es producida por la atracción entre las bobinas colocadas en el vehículo y la vía, y en el segundo se consigue la levitación gracias a fuerzas de repulsión entre estas.
Palabras clave:

ABSTRACT: This article isbased on research and demonstration of new and innovative magnetic levitation system where levitation is achieved by the interaction of magnetic fields that give rise to forces of attraction or repulsion, depending on the design of the vehicle, that is, depending on whether the vehicle is using a EMS system (electromagnetic suspension) or EDS (electrodynamic suspension). The main differencebetween an EMS and an EDS system is that in the first the levitation of the vehicle is produced by the attraction between the coils placed in the vehicle and the road, and in the second levitation is achieved by repulsive forces between these .

Keywords:

INTODUCCIÓN

Llamamos “levitación magnética” al fenómeno por el cual un dado material puede, literalmente, levitar gracias a larepulsión existente entre los polos iguales de dos imanes o bien debido a lo que se conoce como “Efecto Meissner”, propiedad inherente a los superconductores. La superconductividad es una característica de algunos compuestos, los cuales, por debajo de una cierta temperatura crítica, no oponen resistencia al paso de la corriente; es decir: son materiales que pueden alcanzar una resistencia nula. Enestas condiciones de temperatura no solamente son capaces de transportar energía eléctrica sin ningún tipo de pérdidas, sino que además poseen la propiedad de rechazar las líneas de un campo magnético aplicado. Se denomina “Efecto Meissner” a esta capacidad de los superconductores de rechazar un campo magnético que intente penetrar en su interior; de manera que si acercamos un imán a unsuperconductor, se genera una fuerza magnética de repulsión la cual es capaz de contrarrestar el peso del imán produciendo así la levitación del mismo.

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA LEVITACIÓN

El hecho esencial en un sistema levitante es que el objeto que “flota” debe estar sometido a un campo de fuerzas que apunte hacia la posición de levitación estable. De este modo, tras cualquier perturbación elobjeto es devuelto a su lugar. Este requerimiento permite descartar algunos métodos que podrían considerarse apropiados para lograr levitación. En particular, según fue demostrado por Samuel Earnshaw (Trans. Camb. Phil. Soc. 7, p97 (1842)) es inútil esforzarse en levitar un imán sobre otros imanes. Siempre habrá perturbaciones que desmontarán la configuración. 

Por ejemplo, en la Figura 1mostramos un imán flotando sobre otro por repulsión (caso I) y otro suspendido por atracción (caso II). En el caso I la situación es inestable lateralmente. Ante la mínima perturbación los imanes se dan la vuelta y se quedan pegados. En el caso II la inestabilidad es vertical. El imán suspendido acabará cayendo o siendo atraído por el superior. Pues bien, los trenes de levitación magnética,soslayan este problema mediante la realimentación electrónica. Es como si en nuestro modelo sencillo (Figura 1) hubiera un detector de movimiento del imán flotante, que hiciera mover al otro para compensar las perturbaciones.








































Figura 1. Líneas de campo magnético para dos imanes que se repelen (I) o se atraen (II)....