Lewitacja magnesu neodymowego nad bizmutem

Czy wiedziałeś, że diamagnetyczna woda w ciele żaby pozwala jej na lewitację w silnym polu magnetycznym? Ty też możesz zrealizować eksperyment demonstrujący siłę diamagnetyzmu. Sprawdź, jak zmusić magnes do lewitacji nad bizmutem i na co uważać podczas prób.

Nieudane eksperymenty

Chyba każdy z nas w dzieciństwie eksperymentował z magnesami, obserwując, jak się przyciągają i odpychają. Być może próbowaliśmy nawet ustawić je tak, aby jeden z nich zawisł w powietrzu. Jeśli ta sztuka nam się nie udała, to winą za nasze niepowodzenie należy obarczyć Samuela Earnshawa. To właśnie ten naukowiec w 1842 roku sformułował twierdzenie, które w dużym uproszczeniu mówi: stabilna lewitacja statyczna samych magnesów stałych jest niemożliwa.

Jeśli spróbujemy położyć jeden magnes na drugim, tak aby odpychany unosił się w powietrzu, ten momentalnie obróci się i zostanie przyciągnięty. Niepowodzenie spotka nas także wtedy, gdy zechcemy wykorzystać siłę przyciągania. Spójrzmy na rysunek 1.

 

 

Zmieniając odległość H, możemy sprawić, że siła grawitacji F₁ zostanie idealnie zrównoważona przez siłę przyciągania magnetycznego F₂. Problem jednak w tym, że układ ten jest całkowicie niestabilny. Jeśli dolny magnes choć odrobinę oddali się od górnego, F₁ przeważy nad F₂, przez co zacznie on opadać, a dalsze zwiększanie odległości jeszcze bardziej osłabi F₂ i magnes po prostu spadnie. Z kolei gdy odległość między nimi choćby na moment stanie się mniejsza niż H, F₂ błyskawicznie zacznie wzrastać, a oba magnesy gwałtownie się zderzą.
(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w sierpniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 8/2026). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 8/2026 znajduje się tutaj.

Marian Gabrowski
marian kropka gabrowski @ gmail kropka com

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.