磁悬浮列车是利用什么原理悬浮轨道的? 磁悬浮列车是根据什么原理制作的?

作者&投稿:刘卸 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

几年前,在长沙国防科技大学的一个试验室里,科学家们正在为参观者演示一种新型的列车。当科研人员打开操纵开关时,这台长120厘米,自重60公斤,没有引擎,没有轮子的奇特的列车样车霎时间好像变成了一片羽毛,轻飘飘地悬浮在两根钢轨上;科技人员再打开运行开关,车身便由慢到快,向前疾驶而去。试验室里响起了一片热烈的掌声。同时,我国的新闻媒体也骄傲地向世界宣布:中国自行研制的第一台磁悬浮列车原理样车试验成功了!

磁悬浮列车是一种利用电磁吸力或斥力将列车悬浮在轨道上运行的新型列车。这种列车在运行时,车体与轨道能保持10-20厘米的缝隙。由于车体与轨道间没有机械接触,没有磨擦,因而时速可达500公里以上,并且无振动、无噪音、无污染,乘坐平稳。舒适、安全,就像一架超低空飞行的飞机,是一种十分理想的交通工具,被人们称为21世纪的“神行太保”。

是什么“魔力”使得由钢铁制成的体大身沉的列车变得如此轻飘,能在轨道上腾空而飞呢?

实现磁悬浮一般有两种途径。一种是吸引悬浮。它是以车上的电磁铁与铁磁轨道之间的吸引力为基础,车身被吸挂在轨道的底部,其间保持1厘米的缝隙不相接触。由于两者之间的缝隙较小,这种方法要求轨道的加工和铺设有较高的精度,一般只用于速度较低的短距离运输系统。

另一种途径是排斥悬浮。它利用的是超导磁体的安全抗磁效应。早在30年代,科学家们就发现了超导磁体的一种特殊性能:当某种金属变成超导体时,超导体内磁感应强度为零。科学家们将其称为完全抗磁性或迈斯纳效应。为了让你更好地理解超导体的完全抗磁性,我们做一个实验:在一个浅平的锡盘中,放入一个体积很小,但磁性很强的永久磁铁,然后把温度降低,使锡盘出现超导性。这时,可以看到小磁铁会离开锡盘表面飘然而起,与锡盘保持一定距离后,便悬空不动了。这是由于超导体的完全抗磁性,使小磁铁的磁力线无法穿透超导体,磁场发生畸变,便产生了一个向上的浮力。这类似于水无法穿过船帮进入船舱,就产生向上的浮力使船漂在水面上。磁悬浮列车就是利用了超导体的这种完全抗磁性,才使长龙似的列车插上了腾飞的翅膀。

从1966年波维耳等科学家提出利用超导体和路基导体中感应涡流之间的磁性排斥力把列车悬浮起来运行的设想以来,磁悬浮列车的研究发展迅速。80年代,日、德、英、美和前苏联等国已分别制成了高、中、低速各种档次的磁悬浮列车。其中,日本和德国的技术比较成熟。如日本早在1979年就曾在一条7公里的试验线路上进行了载人实验,并创造了时速517公里的世界纪录。虽然到目前为止,世界上还没有一个国家的磁悬浮列车正式投入运营,但是随着各项技术的发展,特别是近年来在常温超导体研究方面取得的一系列重大突破,必将大大加快超导磁悬浮列车的商业化进程。不仅如此,美国最近又计划研制一种更加先进的地下真空磁悬浮超音速列车。这种名为“行星列车”的磁悬浮列车的最大设计时速为2.25万公里;是音速的20多倍,乘坐它横穿美国大陆只需21分钟。我们有理由相信,21世纪的“神行太保”将在新世纪里大显身手。



磁悬浮列车的悬浮原理是什么?它是如何实现悬浮的

磁悬浮列车是应用磁铁什么性质悬浮在轨道上的?~

由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:
1、一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;
2、另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。
目前磁悬浮设计的两个方向:
1、(EMS)是一种吸力悬浮系统,是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时,首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
2、(EDS)将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大,从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑,这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。

磁悬浮列车真的悬浮吗?
答:磁悬浮列车的原理是,利用强大的电磁场使列车悬浮在轨道上几厘米,从而大大降低车身和轨道之间的摩擦力,同时车身和轨道之间的电磁力推动列车高速前行。因为摩擦阻力大为减小,磁悬浮列车的运行速度可达到现有城际列车速度的2倍。

气垫船是利用什么实现悬浮的,磁悬浮列车是利用什么实现悬浮的?
答:气垫船的原理是:船底不停向下喷气,就会获得一个反冲力,公式是:Ft=mv,只要喷出的气速度足够大,获得的反冲力就可能等于重力,气垫船就会漂浮在水面上,实现很小阻力地运动;磁悬浮列车,是利用电磁感应原理悬浮的,在轨道...

悬浮列车的基本原理是什么?
答:磁悬浮列车原理 磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为...

上海的 磁悬列车 是什么原理运行的??又是怎样产生向前的推力的呢?如...
答:并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触...

磁悬浮列车的原理
答:上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”简称“常导型”磁悬浮列车是利用“异性相吸”原理设计,是一种吸力悬浮系统,利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁,在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来列车底部;磁悬...

磁悬浮列车是利用什么原理悬浮起来的
答:磁悬浮列车利用同性相斥和异性相吸的电磁原理实现悬浮。它通过在列车底部和轨道两侧安装超导磁铁和线圈,利用电流产生的磁场实现磁力的相互作用。当这些磁铁的磁极相同或相反时,它们会产生排斥力或吸引力,使列车悬浮在轨道上。这...

磁悬浮列车运用了磁铁的什么特性
答:磁悬浮列车利用了磁铁的同性相斥,异性相吸的特性。磁悬浮列车搭袭烂利用同性相斥,异性相吸的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎零高度空间飞行的奇迹。磁...

悬磁浮的原理是什么?
答:利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右,使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变成电磁体,由于它于列车上的...

初二物理 磁悬浮列车是利用什么的原理实现悬浮,从而减小什么提高运行速 ...
答:很简单的说,磁悬浮列车是通过“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理实现悬浮(两种都有),利用电磁铁来控制磁力,减少摩擦力,使得列车的牵引力更少的用在克服摩擦力上。电磁铁使用交流电,N、S极可以交换,使列车可...