მაქსველის მაგნიტური ბორბალი
ინფორმაციის
ინგლისელი ფიზიკოსი ჯეიმს კლარკ მაქსველი, რომელიც ცხოვრობდა 1831-79 წლებში, ყველაზე ცნობილია ელექტროდინამიკის საფუძვლიანი განტოლებების სისტემის ფორმულირებით და მისი გამოყენებით ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობის პროგნოზირებისთვის. თუმცა, ეს არ არის მისი ყველა მნიშვნელოვანი მიღწევა. მაქსველი ასევე მონაწილეობდა თერმოდინამიკაში, მ.შ. მისცა ცნობილი "დემონის" კონცეფცია, რომელიც ხელმძღვანელობს გაზის მოლეკულების მოძრაობას და გამოიტანა ფორმულა, რომელიც აღწერს მათი სიჩქარის განაწილებას. მან ასევე შეისწავლა ფერის კომპოზიცია და გამოიგონა ძალიან მარტივი და საინტერესო მოწყობილობა ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე ძირითადი კანონის - ენერგიის შენარჩუნების პრინციპის დემონსტრირებისთვის. შევეცადოთ უკეთ გავეცნოთ ამ მოწყობილობას.
აღნიშნულ აპარატს მაქსველის ბორბალი ან ქანქარა ეწოდება. მის ორ ვერსიას შევეხებით. პირველს გამოიგონებს მაქსველი - დავარქვათ კლასიკური, რომელშიც არ არის მაგნიტები. მოგვიანებით განვიხილავთ შეცვლილ ვერსიას, რომელიც კიდევ უფრო გასაოცარია. არა მხოლოდ ჩვენ შევძლებთ ორივე დემო ვარიანტის გამოყენებას, ე.ი. ხარისხის ექსპერიმენტები, არამედ მათი ეფექტურობის დადგენა. ეს ზომა მნიშვნელოვანი პარამეტრია ყველა ძრავისა და სამუშაო მანქანისთვის.
დავიწყოთ მაქსველის ბორბლის კლასიკური ვერსიით.
ფოცხვერი. ერთი. მაქსველის ბორბლის კლასიკური ვერსია: 1 - ჰორიზონტალური ზოლი, 2 - ძლიერი ძაფი, 3 - ღერძი, 4 - ბორბალი ინერციის მაღალი მომენტით.
მაქსველის ბორბლის კლასიკური ვერსია ნაჩვენებია ნახ. ნახ. 1. მის გასაკეთებლად ჰორიზონტალურად ვამაგრებთ ძლიერ ჯოხს - ეს შეიძლება იყოს სკამის საზურგეზე მიბმული ჯოხი-ფუნჯი. შემდეგ თქვენ უნდა მოამზადოთ შესაფერისი ბორბალი და დააყენოთ იგი უმოძრაოდ თხელ ღერძზე. იდეალურ შემთხვევაში, წრის დიამეტრი უნდა იყოს დაახლოებით 10-15 სმ, ხოლო წონა უნდა იყოს დაახლოებით 0,5 კგ. მნიშვნელოვანია, რომ ბორბლის თითქმის მთელი მასა წრეწირზე მოდის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბორბალს უნდა ჰქონდეს მსუბუქი ცენტრი და მძიმე რგოლი. ამ მიზნით შეგიძლიათ გამოიყენოთ ურმიდან პატარა ბორბალი ან ქილის დიდი თუნუქის სახურავი და დატვირთოთ ისინი გარშემოწერილობის გარშემო მავთულის შესაბამისი რაოდენობის მობრუნებით. ბორბალი მოთავსებულია უმოძრაოდ თხელ ღერძზე მისი სიგრძის ნახევარზე. ღერძი არის ალუმინის მილის ან ღეროს ნაჭერი 8-10 მმ დიამეტრით. უმარტივესი გზაა ღერძის დიამეტრზე 0,1-0,2 მმ-ით ნაკლები დიამეტრის ბორბალზე გაბურღვა, ან ღერძზე ბორბლის დასაყენებლად არსებული ხვრელის გამოყენება. ბორბალთან უკეთესი კავშირისთვის, დაჭერამდე ღერძი შეიძლება წებოთი შეიზილოს ამ ელემენტების შეხების ადგილას.
წრის ორივე მხარეს ღერძს ვამაგრებთ 50-80 სმ სიგრძის თხელი და მტკიცე ძაფის სეგმენტებს, თუმცა უფრო საიმედო ფიქსაცია მიიღწევა ღერძის ორივე ბოლოზე ბურღვით თხელი ბურღით (1-2 მმ) მისი დიამეტრის გასწვრივ, ამ ნახვრეტებში ძაფის ჩასმა და შეკვრა. ძაფის დარჩენილ ბოლოებს ვაკრავთ ღეროზე და ასე ვაკიდებთ წრეს. მნიშვნელოვანია, რომ წრის ღერძი მკაცრად ჰორიზონტალური იყოს, ხოლო ძაფები ვერტიკალური და თანაბრად დაშორებული მისი სიბრტყიდან. ინფორმაციის სისრულისთვის, უნდა დაემატოს, რომ ასევე შეგიძლიათ შეიძინოთ მზა მაქსველის ბორბალი კომპანიებისგან, რომლებიც ყიდიან სასწავლო საშუალებებს ან საგანმანათლებლო სათამაშოებს. წარსულში მას იყენებდნენ თითქმის ყველა სკოლის ფიზიკის ლაბორატორიაში.
პირველი ექსპერიმენტები
დავიწყოთ იმ სიტუაციით, როცა ბორბალი ჰორიზონტალურ ღერძზე ყველაზე დაბალ მდგომარეობაში ეკიდება, ე.ი. ორივე ძაფი მთლიანად ამოხსნილია. ბორბლის ღერძს ორივე ბოლოზე თითებით ვიჭერთ და ნელა ვატრიალებთ. ამრიგად, ჩვენ ღერძზე ვახვევთ ძაფებს. ყურადღება უნდა მიაქციოთ იმ ფაქტს, რომ ძაფის შემდეგი მოხვევები თანაბრად არის განლაგებული - ერთი მეორის გვერდით. ბორბლის ღერძი ყოველთვის ჰორიზონტალური უნდა იყოს. როდესაც ბორბალი მიუახლოვდება ღეროს, შეაჩერეთ გრაგნილი და მიეცით ღერძი თავისუფლად იმოძრაოს. წონის გავლენით ბორბალი იწყებს ქვევით მოძრაობას და ძაფები იხსნება ღერძიდან. ბორბალი ჯერ ძალიან ნელა ტრიალებს, შემდეგ უფრო და უფრო სწრაფად. როდესაც ძაფები სრულად იშლება, ბორბალი აღწევს ყველაზე დაბალ წერტილს და შემდეგ ხდება რაღაც საოცარი. ბორბლის ბრუნვა გრძელდება იმავე მიმართულებით, ბორბალი იწყებს მოძრაობას ზემოთ და ძაფები იჭრება მისი ღერძის გარშემო. ბორბლის სიჩქარე თანდათან მცირდება და საბოლოოდ ხდება ნულის ტოლი. როგორც ჩანს, ბორბალი იმავე სიმაღლეზეა, როგორც გამოშვებამდე. შემდეგი მოძრაობები მაღლა და ქვევით მეორდება ბევრჯერ. თუმცა, რამდენიმე ან ათეული ასეთი მოძრაობის შემდეგ, ჩვენ ვამჩნევთ, რომ სიმაღლეები, რომლებზეც აწევა ბორბალი, უფრო მცირე ხდება. საბოლოოდ ბორბალი გაჩერდება ყველაზე დაბალ მდგომარეობაში. მანამდე ხშირად შესაძლებელია ბორბლის ღერძის რხევების დაკვირვება ძაფზე პერპენდიკულარული მიმართულებით, როგორც ფიზიკური ქანქარის შემთხვევაში. ამიტომ მაქსველის ბორბალს ზოგჯერ ქანქარსაც უწოდებენ.
ფოცხვერი. ერთი. მაქსველის ბორბლის ძირითადი პარამეტრები: - წონა, - ბორბლის რადიუსი, - ღერძის რადიუსი, - ბორბლის წონა ღერძით, - ხაზოვანი სიჩქარე, 0 - საწყისი სიმაღლე.
ახლა ავხსნათ, რატომ იქცევა მაქსველის ბორბალი ასე. ღერძზე ძაფების გადახვევა, ბორბალი ასწიეთ სიმაღლეში 0 და იმუშავე მასზე (ნახ. 2). შედეგად, ბორბალს თავის უმაღლეს პოზიციაზე აქვს გრავიტაციის პოტენციური ენერგია pგამოხატული ფორმულით [1]:
სად არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება.
ძაფის გახსნისას სიმაღლე მცირდება და მასთან ერთად მცირდება გრავიტაციის პოტენციური ენერგია. თუმცა, ბორბალი იკავებს სიჩქარეს და ამით იძენს კინეტიკურ ენერგიას. kრომელიც გამოითვლება ფორმულით [2]:
სად არის ბორბლის ინერციის მომენტი და არის მისი კუთხური სიჩქარე (=/). ბორბლის ყველაზე დაბალ მდგომარეობაში (0 = 0) პოტენციური ენერგია ასევე ნულის ტოლია. ეს ენერგია, თუმცა, არ მოკვდა, არამედ გადაიქცა კინეტიკურ ენერგიად, რომელიც შეიძლება დაიწეროს ფორმულის მიხედვით [3]:
როდესაც ბორბალი მაღლა მოძრაობს, მისი სიჩქარე მცირდება, მაგრამ სიმაღლე იზრდება და შემდეგ კინეტიკური ენერგია ხდება პოტენციური ენერგია. ამ ცვლილებებს შეიძლება რაიმე დრო დასჭირდეს, თუ ეს არ იქნებოდა მოძრაობის წინააღმდეგობა - ჰაერის წინააღმდეგობა, წინააღმდეგობა, რომელიც დაკავშირებულია ძაფის გრაგნილთან, რაც მოითხოვს გარკვეულ სამუშაოს და იწვევს ბორბლის შენელებას სრულ გაჩერებამდე. ენერგია არ იჭერს, რადგან მოძრაობის წინააღმდეგობის დაძლევისას შესრულებული სამუშაო იწვევს სისტემის შიდა ენერგიის ზრდას და ტემპერატურის მატებას, რაც შეიძლება გამოვლინდეს ძალიან მგრძნობიარე თერმომეტრით. მექანიკური სამუშაო შეიძლება გარდაიქმნას შიდა ენერგიად შეზღუდვის გარეშე. სამწუხაროდ, საპირისპირო პროცესი შეზღუდულია თერმოდინამიკის მეორე კანონით და, შესაბამისად, ბორბლის პოტენციალი და კინეტიკური ენერგია საბოლოოდ მცირდება. ჩანს, რომ მაქსველის ბორბალი ძალიან კარგი მაგალითია ენერგიის გარდაქმნის საჩვენებლად და მისი ქცევის პრინციპის ასახსნელად.
ეფექტურობა, როგორ გამოვთვალოთ იგი?
ნებისმიერი მანქანის, მოწყობილობის, სისტემის ან პროცესის ეფექტურობა განისაზღვრება, როგორც სასარგებლო სახით მიღებული ენერგიის თანაფარდობა. u მიწოდებული ენერგიისთვის d. ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ გამოხატულია პროცენტულად, ამიტომ ეფექტურობა გამოიხატება ფორმულით [4]:
.
რეალური ობიექტების ან პროცესების ეფექტურობა ყოველთვის 100%-ზე დაბალია, თუმცა ეს შეიძლება და უნდა იყოს ძალიან ახლოს ამ მნიშვნელობასთან. მოდით ავხსნათ ეს განმარტება მარტივი მაგალითით.
ელექტროძრავის სასარგებლო ენერგია არის ბრუნვის მოძრაობის კინეტიკური ენერგია. იმისათვის, რომ ასეთი ძრავა იმუშაოს, ის უნდა იკვებებოდეს ელექტროენერგიით, მაგალითად, ბატარეიდან. მოგეხსენებათ, შეყვანის ენერგიის ნაწილი იწვევს გრაგნილების გათბობას, ან საჭიროა საკისრებში ხახუნის ძალების დასაძლევად. აქედან გამომდინარე, სასარგებლო კინეტიკური ენერგია შეყვანის ელექტროენერგიაზე ნაკლებია. ენერგიის ნაცვლად, [4]-ის მნიშვნელობები ასევე შეიძლება შეიცვალოს ფორმულაში.
როგორც ადრე დავადგინეთ, მაქსველის ბორბალს აქვს გრავიტაციის პოტენციური ენერგია, სანამ ის მოძრაობას დაიწყებს. p. მაღლა და ქვევით მოძრაობების ერთი ციკლის დასრულების შემდეგ ბორბალს ასევე აქვს გრავიტაციული პოტენციური ენერგია, მაგრამ უფრო დაბალ სიმაღლეზე. 1ასე რომ ნაკლები ენერგიაა. ავღნიშნოთ ეს ენერგია როგორც P1. ფორმულის მიხედვით [4], ჩვენი ბორბლის, როგორც ენერგიის გადამყვანის ეფექტურობა შეიძლება გამოიხატოს ფორმულით [5]:
ფორმულა [1] გვიჩვენებს, რომ პოტენციური ენერგიები სიმაღლის პირდაპირპროპორციულია. ფორმულის [1] ფორმულით [5] ჩანაცვლებისას და შესაბამისი სიმაღლის ნიშნების გათვალისწინებით და 1, მაშინ მივიღებთ [6]:
ფორმულა [6] აადვილებს მაქსველის წრის ეფექტურობის განსაზღვრას - საკმარისია შესაბამისი სიმაღლეების გაზომვა და მათი კოეფიციენტის გამოთვლა. მოძრაობის ერთი ციკლის შემდეგ, სიმაღლეები შეიძლება კვლავ იყოს ერთმანეთთან ძალიან ახლოს. ეს შეიძლება მოხდეს საგულდაგულოდ შემუშავებული ბორბლით, ინერციის დიდი მომენტით, რომელიც ამაღლებულია მნიშვნელოვან სიმაღლეზე. ასე რომ, დიდი სიზუსტით მოგიწევთ გაზომვების აღება, რაც სახლის პირობებში სახაზავით რთული იქნება. მართალია, შეგიძლიათ გაიმეოროთ გაზომვები და გამოთვალოთ საშუალო, მაგრამ შედეგს უფრო სწრაფად მიიღებთ ფორმულის გამოყვანის შემდეგ, რომელიც ითვალისწინებს ზრდას მეტი მოძრაობის შემდეგ. როდესაც ვიმეორებთ წინა პროცედურას მართვის ციკლებისთვის, რის შემდეგაც ბორბალი მაქსიმალურ სიმაღლეს მიაღწევს n, მაშინ ეფექტურობის ფორმულა იქნება [7]:
სიმაღლე n მოძრაობის რამდენიმე ან ათეული ციკლის შემდეგ, ის ძალიან განსხვავდება 0რომ მისი დანახვა და გაზომვა ადვილი იქნება. მაქსველის ბორბლის ეფექტურობა, მისი დამზადების დეტალებიდან გამომდინარე - ზომა, წონა, ძაფის ტიპი და სისქე და ა.შ. ჩვეულებრივ შეადგენს 50-96%-ს. უფრო მცირე მნიშვნელობები მიიღება მცირე მასის და რადიუსის მქონე ბორბლებზე, რომლებიც შეჩერებულია უფრო მყარ ძაფებზე. ცხადია, საკმარისად დიდი რაოდენობის ციკლების შემდეგ ბორბალი ჩერდება ყველაზე დაბალ მდგომარეობაში, ე.ი. n = 0. თუმცა ყურადღებიანი მკითხველი იტყვის, რომ მაშინ [7] ფორმულით გამოთვლილი ეფექტურობა უდრის 0-ს. პრობლემა ის არის, რომ [7] ფორმულის წარმოშობისას ჩვენ ჩუმად მივიღეთ დამატებითი გამარტივების დაშვება. მისი თქმით, მოძრაობის თითოეულ ციკლში ბორბალი კარგავს მიმდინარე ენერგიის ერთნაირ წილს და მისი ეფექტურობა მუდმივია. მათემატიკის ენაზე ჩვენ ვივარაუდეთ, რომ თანმიმდევრული სიმაღლეები ქმნიან გეომეტრიულ პროგრესიას კოეფიციენტთან ერთად. სინამდვილეში, ეს არ უნდა იყოს მანამ, სანამ საჭე საბოლოოდ არ გაჩერდება დაბალ სიმაღლეზე. ეს სიტუაცია არის ზოგადი ნიმუშის მაგალითი, რომლის მიხედვითაც ყველა ფორმულას, კანონს და ფიზიკურ თეორიას აქვს გამოყენების შეზღუდული ფარგლები, რაც დამოკიდებულია მათ ფორმულირებაში მიღებულ დაშვებებსა და გამარტივებებზე.
მაგნიტური ვერსია
ფოცხვერი. ერთი. მაქსველის მაგნიტური ბორბალი: 1 - ბორბალი ინერციის მაღალი მომენტით, 2 - ღერძი მაგნიტებით, 3 - ფოლადის სახელმძღვანელო, 4 - კონექტორი, 5 - ღერო.
ახლა მაქსველის ბორბლის მაგნიტურ ვერსიას შევეხებით - წარმოდგენილია კონსტრუქციის დეტალები ბრინჯი. 3 და 4. მის ასაწყობად დაგჭირდებათ ორი ცილინდრული ნეოდიმის მაგნიტი 6-10 მმ დიამეტრით და 15-20 მმ სიგრძით. ჩვენ გავაკეთებთ ბორბლის ღერძს ალუმინის მილისგან, რომლის შიდა დიამეტრი ტოლია მაგნიტების დიამეტრის. მილის კედელი საკმარისად თხელი უნდა იყოს
1 მმ. მაგნიტებს ვათავსებთ მილში, ვათავსებთ მისი ბოლოებიდან 1-2 მმ მანძილზე და ვაწებებთ ეპოქსიდური წებოთი, როგორიცაა პოქსიპოლი. მაგნიტების პოლუსების ორიენტაციას მნიშვნელობა არ აქვს. მილის ბოლოებს ვხურავთ პატარა ალუმინის დისკებით, რაც მაგნიტებს უხილავს გახდის, ღერძი კი მყარ ღეროს დაემსგავსება. პირობები, რომელსაც უნდა აკმაყოფილებდეს ბორბალი და მისი დამონტაჟება, იგივეა რაც ადრე.
ბორბლის ამ ვერსიისთვის ასევე აუცილებელია ფოლადის გიდების გაკეთება პარალელურად დამონტაჟებული ორი განყოფილებიდან. პრაქტიკული გამოყენებისას მოსახერხებელი გიდების სიგრძის მაგალითია 50-70 სმ. კვადრატული კვეთის ე.წ დახურული პროფილები (შიგნიდან ღრუ), რომლის გვერდის სიგრძეა 10-15 მმ. გიდებს შორის მანძილი უნდა იყოს ღერძზე განთავსებული მაგნიტების მანძილის ტოლი. გიდების ბოლოები ერთ მხარეს უნდა იყოს შეტანილი ნახევარწრიულად. ღერძის უკეთ შესანარჩუნებლად, ფოლადის ღეროს ნაჭრები შეიძლება დაჭერილი იყოს ფაილის წინ გიდებში. ორივე რელსის დარჩენილი ბოლოები უნდა იყოს მიმაგრებული ღეროს შესაერთებელზე ნებისმიერი გზით, მაგალითად, ჭანჭიკებით და თხილით. ამის წყალობით მივიღეთ კომფორტული სახელური, რომელიც შეიძლება დაიჭიროთ ხელში ან მიამაგროთ შტატივზე. მაქსველის მაგნიტური ბორბლის ერთ-ერთი წარმოებული ასლის გამოჩენა გვიჩვენებს ფოტო. 1.
მაქსველის მაგნიტური ბორბლის გასააქტიურებლად, მოათავსეთ მისი ღერძის ბოლოები რელსების ზედა ზედაპირებთან კონექტორთან ახლოს. გიდები სახელურით დაიჭირეთ, დიაგონალზე გადაახვიეთ მომრგვალებული ბოლოებისკენ. შემდეგ ბორბალი იწყებს ბორბალს გიდების გასწვრივ, თითქოს დახრილ სიბრტყეზე. როდესაც გიდების მრგვალი ბოლოები მიიღწევა, ბორბალი არ ეცემა, არამედ ტრიალებს მათზე და
ფოცხვერი. ერთი. მაქსველის მაგნიტური ბორბლის დიზაინის დეტალები ნაჩვენებია ღერძულ განყოფილებაში:
1 - ბორბალი ინერციის მაღალი მომენტით, 2 - ალუმინის მილის ღერძი, 3 - ცილინდრული ნეოდიმის მაგნიტი, 4 - ალუმინის დისკი.
ის ქმნის საოცარ ევოლუციას - ის ახვევს გიდების ქვედა ზედაპირებს. მოძრაობების აღწერილი ციკლი ბევრჯერ მეორდება, როგორც მაქსველის ბორბლის კლასიკური ვერსია. ჩვენ შეგვიძლია რელსები ვერტიკალურად დავაყენოთ და ბორბალიც ზუსტად ასე მოიქცევა. ბორბლის შენახვა სახელმძღვანელო ზედაპირებზე შესაძლებელია ღერძის მიზიდულობის გამო მასში ჩაფლული ნეოდიმის მაგნიტებით.
თუ გიდების დახრილობის დიდი კუთხით, ბორბალი მათ გასწვრივ სრიალებს, მაშინ მისი ღერძის ბოლოები უნდა შეიფუთოს წვრილმარცვლოვანი ქაღალდის ერთი ფენით და წებოთი ბუტაპრენის წებოთი. ამგვარად, ჩვენ გავზრდით ხახუნს, რომელიც აუცილებელია გადახვევის უზრუნველსაყოფად. როდესაც მაქსველის ბორბლის მაგნიტური ვერსია მოძრაობს, მსგავსი ცვლილებები ხდება მექანიკურ ენერგიაში, როგორც კლასიკური ვერსიის შემთხვევაში. თუმცა, ენერგიის დანაკარგი შეიძლება იყოს გარკვეულწილად მეტი გიდების ხახუნისა და მაგნიტიზაციის შებრუნების გამო. ბორბლის ამ ვერსიისთვის, ჩვენ ასევე შეგვიძლია განვსაზღვროთ ეფექტურობა ისევე, როგორც ზემოთ აღწერილი კლასიკური ვერსიისთვის. საინტერესო იქნება მიღებული მნიშვნელობების შედარება. ადვილი მისახვედრია, რომ გიდები არ უნდა იყოს სწორი (შეიძლება იყოს, მაგალითად, ტალღოვანი) და მაშინ ბორბლის მოძრაობა კიდევ უფრო საინტერესო იქნება.
და ენერგიის შენახვა
მაქსველის ბორბალზე ჩატარებული ექსპერიმენტები რამდენიმე დასკვნის გაკეთების საშუალებას გვაძლევს. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ ენერგეტიკული გარდაქმნები ბუნებაში ძალიან ხშირია. ყოველთვის არის ეგრეთ წოდებული ენერგიის დანაკარგები, რომლებიც რეალურად გარდაიქმნება ენერგიის ფორმებად, რომლებიც მოცემულ სიტუაციაში ჩვენთვის გამოუსადეგარია. ამ მიზეზით, რეალური მანქანების, მოწყობილობებისა და პროცესების ეფექტურობა ყოველთვის 100%-ზე ნაკლებია. სწორედ ამიტომ შეუძლებელია ისეთი მოწყობილობის აშენება, რომელიც ამოქმედების შემდეგ სამუდამოდ იმოძრავებს დანაკარგების დასაფარად საჭირო ენერგიის გარე მიწოდების გარეშე. სამწუხაროდ, XNUMX საუკუნეში ეს ყველამ არ იცის. სწორედ ამიტომ, დროდადრო პოლონეთის რესპუბლიკის საპატენტო ოფისი იღებს გამოგონებას ტიპის „უნივერსალური აპარატების მართვისთვის“ გამოგონებას მაგნიტების „ამოუწურავი“ ენერგიის გამოყენებით (ალბათ სხვა ქვეყნებშიც ხდება). რა თქმა უნდა, ასეთი ცნობები უარყოფილია. დასაბუთება მოკლეა: მოწყობილობა არ იმუშავებს და არ არის შესაფერისი სამრეწველო გამოყენებისთვის (ამიტომ არ აკმაყოფილებს პატენტის მისაღებად აუცილებელ პირობებს), რადგან ის არ შეესაბამება ბუნების ძირითად კანონს - ენერგიის შენარჩუნების პრინციპს.
სურათი 1. მაქსველის ერთ-ერთი მაგნიტური ბორბლის გარეგნობა.
მკითხველმა შეიძლება შეამჩნიოს გარკვეული ანალოგია მაქსველის ბორბალსა და პოპულარულ სათამაშოს შორის, რომელსაც იო-იო ეწოდება. იო-იოს შემთხვევაში ენერგიის დაკარგვას ავსებს სათამაშოს მომხმარებლის მუშაობა, რომელიც რიტმულად აწევს და აწევს ძაფის ზედა ბოლოს. ასევე მნიშვნელოვანია დავასკვნათ, რომ დიდი ინერციის მომენტის მქონე სხეული ძნელია ბრუნვა და გაჩერება. მაშასადამე, მაქსველის ბორბალი ნელ-ნელა ამაღლებს სიჩქარეს დაბლა გადაადგილებისას და ასევე ნელა ამცირებს მას მაღლა ასვლისას. ზევით და ქვევით ციკლები ასევე მეორდება დიდი ხნის განმავლობაში, სანამ საჭე საბოლოოდ გაჩერდება. ეს ყველაფერი იმიტომ ხდება, რომ ასეთ ბორბალში დიდი კინეტიკური ენერგია ინახება. ამრიგად, განიხილება პროექტები ინერციის დიდი მომენტით და ადრე ძალიან სწრაფ ბრუნვაში მოყვანილი ბორბლების გამოყენებისთვის, როგორც ენერგიის ერთგვარი „აკუმულატორი“, რომელიც განკუთვნილია, მაგალითად, მანქანების დამატებითი გადაადგილებისთვის. წარსულში ორთქლის ძრავებში იყენებდნენ მძლავრ ბორბალს უფრო თანაბარი ბრუნვის უზრუნველსაყოფად და დღეს ისინი ასევე საავტომობილო შიდა წვის ძრავების განუყოფელი ნაწილია.
