Makarov Physics Suite: Магнитная левитация с обратной связью

Стальной шар висит под электромагнитом, не касаясь опоры. Кажется, достаточно подобрать ток, при котором магнитная сила уравновесит вес. Но такое равновесие неустойчиво: чуть ближе к магниту — притяжение усиливается, чуть дальше — ослабевает. Маленькая ошибка начинает расти. Удержать шар помогает обратная связь. Система следит за его положением и движением, непрерывно корректируя ток катушки. Реагировать нужно достаточно быстро, но чрезмерно резкие исправления тоже опасны: шар может начать раскачиваться. Дополнительные трудности создают задержка изменения тока и ограниченная сила электромагнита. Задайте желаемый зазор, настройте чувствительность регулятора и слегка толкните шар вниз. По движению, току и силе видно, удаётся ли системе вернуться к заданной высоте. Отключение управления раскрывает роль автоматики особенно наглядно. Левитация здесь становится опытом о том, как измерение и своевременная коррекция превращают неустойчивое состояние в управляемое. https://makarovphysics.com/