| Ein magnetischer Kreisel, der für einige Minuten frei über einer magnetischen Basis schweben kann, ist unter der Bezeichnung "Levitron" im Handel. Der Kreisel wird auf einer Platte, die auf der Basis liegt, in Drehung versetzt. Hebt man nun die Platte langsam hoch, wird sich der Kreisel in ca. 3 cm Höhe über der Basis von der Platte lösen und schwebt dann bis zu 3 Minuten völlig frei über der Basis. | Ein amerikanischer Tüftler aus Vermont namens Roy Harrigan hat 1983 einen magnetischen Schwebekreisel gebaut. 10 Jahre später begann er zusammen mit dem Spielzeugproduzenten Hones diese Erfindung kommerziell zu verwerten. Die Zusammenarbeit dauerte nur kurz: Hones meldete den Schwebekreisel als Patent an und der Erfinder Harrigan ging leer aus. |
| Roy M. Harrigan | Edward W. Hones |
 US-Patent Nr. 4382245 (1983) |
 US-Patent Nr. 5404062 (1995) |
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http://www.amasci.com/maglev/lev/expose.html http://websql.physics.ucla.edu/levitron/expose.html |
| Die Basis bildet ein großer ringförmiger Permanentmagnet, der Kreisel besteht im Wesentlichen ebenfalls aus einem Permanentmagneten. Die gegenüberstehenden Pole der beiden sind gleichnamig und stoßen sich gegenseitig ab, so dass ein Schweben möglich ist. |  |
Normalerweise würde sich der kleine Kreisel herumdrehen und dann von der Basis angezogen werden, aber die wirkenden Kreiselkräfte verhindern dies. Er präzessiert schwebend, solange er sich schnell genug dreht. |
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Gymnasium Korschenbroich & Co. |
http://users.aol.com/gykophys/levitron/levitron.htm http://users.aol.com/gykophys/lev2/levnc.htm http://www.fh-niederrhein.de/~gkorsch/a_oeder/lev_aoed.htm |
| Die magnetischen Äquipotentialflächen der Basis müssen ein Tal formen. Für die horizontale Stabilität des Schwebens muss sich der Kreisel ständig an diesem Tal ausrichten. Dreht er sich zu schnell, ist diese Ausrichtung durch dessen zu langsame Präzession nicht mehr möglich, dreht er sich zu langsam, werden die aufrecht haltenden Kreiselkräfte zu klein. Es gibt also eine "beste" Umdrehungszahl. |
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Für die vertikale Stabilität muss die Masse des Kreisels so klein sein, dass sein Gewicht von der magnetischen Abstoßung kompensiert werden kann. Für die horizontale Stabilität darf sie aber nicht zu klein sein, so dass sich der Kreisel im Magnetfeldtal befindet. |
| Das Experiment und quantitative Rechnungen zeigen, dass die Schwebebedingungen nur für einen ganz engen Parameterbereich erfüllt sind. Theoretische Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Stabilität bei Ringmagneten schwieriger zu erreichen ist als bei Scheibenmagneten. Solch ein Levitron ist also ein empfindlicher Schweber. |
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| Um ein "ewiges" Schweben zu erreichen, kann die optimale Rotation des Kreisels aufrecht erhalten werden, z. B. durch ein Flügelrädchen am Kreisel und einem entsprechenden Luftzug oder durch elektromagnetische Impulse (erhältlich im Handel als Levitron-Perpetuator). | |
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http://www.lauralee.com/physics.htm http://www.chem.yale.edu/~chem125/levitron/levitron.html http://www.physics.ucla.edu/marty/levitron |
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http://www.levitron.com |
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Letzte Änderung 13.2.2005 |