LEVITACIÓN MAGNÉTICA Y PROPULSIÓN
¿EN QUÉ CONSISTE LA LEVITACIÓN MAGNÉTICA?
Los imanes, al igual que cualquier otro objeto, están formados por átomos, cuyos electrones se mueven formando corrientes cerradas. Cuando los campos magnéticos de estas corrientes se alinean, se forma un material con propiedades magnéticas, es decir, un imán.
Este es el principio en el cual se basa la Levitación Magnética, en crear una repulsión entre dos imanes que sea lo suficientemente potente como para vencer la fuerza de gravedad y mantener un objeto suspendido. Por supuesto, mientras mayor sea la envergadura del objeto, el campo habrá de ser mayor.
La levitación magnética tiene también aplicaciones en otras áreas tecnológicas, como en el almacenamiento de energía, ya que permite hacer girar indefinidamente una rueda superconductora inmersa en un campo magnético de manera que almacene la energía mecánica (invento denominado flywheel o rueda volante). Con estos dispositivos se consigue almacenar energía generada en las centrales eléctricas en horas de baja demanda de consumo eléctrico, para estar disponible en horas punta.
¿CÓMO SE UTILIZA PARA CONSEGUIR QUE UN TREN LEVITE SOBRE UN RIEL DE ACERO Y PUEDA MOVERSE (PROPULSIÓN)? ¿HAY FRICCIÓN EN ESTE CASO?
Para aplicar la Levitación Magnética a grandes masas, como trenes, los campos magnéticos de imanes naturales no son suficientes, así que se utilizan electroimanes: materiales conductores que normalmente no constan de propiedades magnéticas, pero al hacer circular a través de ellos grandes corrientes, se los magnetiza temporalmente para poder levitar objetos de gran tamaño. Para el caso de los trenes, se busca alinear los polos iguales para optimizar la fuerza de repulsión, con lo que se logra que se despeguen de la superficie.
Aún así, una cosa es levitar y otra muy distinta es mover el objeto en cuestión una vez que éste ya está levitando. Sistemas como ruedas o motores convencionales no son efectivos, pero el magnetismo otra vez tiene la respuesta.
Por medio de electroimanes, se crean nuevamente campos magnéticos, pero esta vez adelante y atrás del tren, los cuales “empujarán” y “tirarán” del transporte. Posteriormente, más campos magnéticos se irán activando a medida que el tren se desplace, permitiéndole así acelerar.
Los trenes que utilizan esta tecnología reciben el nombre de Maglev, abreviación del inglés Magnetic Levitation.
La levitación magnética es una de las propiedades más características e importantes de los superconductores. Gracias a la levitación se han podido construir trenes de alta velocidad por levitación magnética (maglev).
¿EN QUÉ CONSISTE EL EFECTO MEISSNER?
El Efecto Meissner fue descubierto por Walther Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933 (a veces se llama, más justamente, Efecto Meissner-Ochsenfeld), y consiste en lo siguiente: cuando un superconductor se enfría por debajo de determinada temperatura, si se le aplica un campo magnético externo no demasiado fuerte, en el interior del superconductor el campo magnético se anula.
Básicamente, los electrones modifican sus órbitas de modo que compensan el campo magnético externo de modo que en el interior, más allá de una determinada profundidad bajo la superficie, el campo sea nulo. No vamos a entrar en mucha profundidad en las causas, pero tiene que ver con el hecho de que, suficientemente frío, un superconductor no tiene resistencia eléctrica – esto requiere necesariamente que el campo magnético en el interior sea cero.
Este efecto puede utilizarse para producir un tipo de “levitación magnética” – cuando se acerca un imán a un superconductor, el superconductor se convierte en un imán de polaridad contraria de modo que “sujeta” al otro imán sobre él. Pero, al contrario que un imán normal (que haría que el otro imán se diera la vuelta y se quedase pegado a él), un superconductor cambia el campo magnético cuando el exterior lo hace, compensándolo, de modo que es capaz de mantener el otro imán fijo en el aire. De hecho, si se aleja el imán del superconductor una vez está cerca, éste cambia de polaridad y lo atrae lo suficiente para mantenerse a la misma distancia.
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/064/htm/sec_12.htm
http://levitacionmagneticasek.blogspot.com/2009/10/en-primer-lugar-debemos-comprender-de.html
