磁悬浮列车是怎么浮起来的?
磁悬浮列车是怎么被“浮”起来的?
知识点:磁铁同极相斥的斥力,无法稳定地托起火车,但把超导体放在磁铁之上,就可以保持超导体的平稳。这是因为磁场不能穿过超导体,所以磁力线会把超导体托起来。我国第一辆磁悬浮列车于2003年1月,开始在上海运行,十多年过去了,大家的新鲜感消失,磁悬浮这个高端概念似乎要淡出大家的视线了。今年,我国第二条中低速磁悬浮线路京S1线全面开工建设,又让新长起来的一代,开始听说并好奇磁悬浮列车这个炫酷的名词。磁悬浮列车的浮力是怎么来的?跟磁铁的同极相斥的浮力是一回事儿吗?我们知道,磁悬浮列车是在永久磁铁上开行的,永久磁铁一般就是稀土材料做的,磁场强度是在1个特斯拉内。如果你把一块磁铁放在另外一块磁铁上,它们之间也是相互排斥的,上面那块磁铁仿佛也会浮起来。但马上你就会发现,放在上面的那块磁铁是不可能保持稳定平衡的,稍微有风吹草动就会掉下来,这背后的隐藏的秘密就是恩绍大定理(Earnshaw's theorem)。这个定理是一个叫恩绍的英国数学家,在1842年提出来的,他发现:一个运动的物体的稳定悬浮,不可能全部由永磁体或永磁体与软磁体之间的电磁力来实现。他从理论上证明了用永磁体实现悬浮是不可能的。也就是说,利用两块磁铁之间的排斥力来托起火车是不可能保持平稳的,火车一定会翻车。那怎么办呢?难道磁悬浮是不可能实现的事儿?还好,科学家发现,如果把超导体放在磁铁之上,则可以保持超导体的平稳,就好像轮船开在大海上,即使有风浪也不会翻船一样。这背后的物理定理就超越了前面讲到的恩绍大定理,而是利用麦斯纳效应:磁场不能穿过超导体,所以磁力线会把超导体托起来。这话听起来有些复杂,但是,想想初中物理课上学的液体的浮力那一章,里面讲到了阿基米德在洗澡的时候发现的那个浮力定律。把一个空心铁球放在水里,铁球有可能漂浮起来,这是很司空见惯的事情。
你可以把磁场想象成水,如果我们把一个超导体放在磁场里,就好像空心铁球放在水中一样,水是进不了空心铁球内部的,磁场也是进不了超导体的。这就是磁场对超导体产生浮力的原因。麦斯纳效应是一个量子力学的宏观现象。所以,如果你想要彻底搞清楚磁悬浮列车的浮力来源,就应该去读一下量子力学的书。18世纪是蒸汽机的时代,19世纪是电力的时代,20世纪是IT与互联网的时代,21世纪是量子的时代。因此,现在的时代大潮流的方向是量子力学,热爱物理的同学们,也许可以注意这一时代特征哦。
我们知道,磁悬浮列车是在永久磁铁上开行的,永久磁铁一般就是稀土材料做的,磁场强度是在1个特斯拉内。如果你把一块磁铁放在另外一块磁铁上,它们之间也是相互排斥的,上面那块磁铁仿佛也会浮起来。但马上你就会发现,放在上面的那块磁铁是不可能保持稳定平衡的,稍微有风吹草动就会掉下来,这背后的隐藏的秘密就是恩绍大定理(Earnshaw's theorem)。这个定理是一个叫恩绍的英国数学家,在1842年提出来的。他发现:一个运动的物体的稳定悬浮,不可能全部由永磁体或永磁体与软磁体之间的电磁力来实现。他从理论上证明了用永磁体实现悬浮是不可能的。也就是说,利用两块磁铁之间的排斥力来托起火车是不可能保持平稳的,火车一定会翻车。
高速悬浮列车是怎么运行
高速悬浮列车是依靠磁力悬浮技术,在特定轨道上以极高速度运行的一种先进交通工具。高速悬浮列车的核心技术是磁悬浮技术。简单来讲,磁悬浮是通过强大的磁力,使列车与轨道之间产生相同磁极,从而利用相同磁极间的相互排斥力,实现列车悬浮于轨道之上的一种状态。这种状态能够极大地减少列车运行时的摩擦阻力,...
磁悬浮列车的原理
3、磁悬浮列车的原理是利用磁铁的同性相斥、异性相吸性质,抗拒地心引力实现磁性悬浮。科学家将此原理应用于铁路运输,创造出“无轮”列车,完全脱离轨道悬浮行驶。4、磁悬浮列车将磁性悬浮原理应用于铁路运输,使列车时速可达几百公里以上。它是一种现代高科技轨道交通工具,起源于20世纪70年代以后。5、...
磁悬浮列车为什么悬浮。
列车上装有超导磁体,由于悬浮而在线圈上高速前进.这些线圈固定在铁路的底部,由于电磁感应,在线圈里产生电流,地面上线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总是保持相同,这样在线圈和电磁体之间就会一直存在排斥力,从而使列车悬浮起来.前进的原理:在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为电磁体....
悬浮列车是利用什么原理实现悬浮的
原理是同名磁极相斥,异名磁极相吸。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,通过运用磁铁“同名磁极相斥,异名磁极相吸”的性质,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上。
磁悬浮列车的悬浮原理是什么?它是怎么实现悬浮的?
磁悬浮列车的悬浮系统主要由两部分组成:悬浮磁铁和电磁线圈。悬浮磁铁安装在列车底部,通常由多个电磁铁组成,它们产生的磁场可以与轨道上的电磁线圈产生的磁场相互作用。电磁线圈则安装在轨道下方,通过通电产生一个强大的磁场。当磁悬浮列车行驶时,悬浮磁铁和电磁线圈之间的磁场相互作用会产生一个向上的浮力,...
磁悬浮列车是靠什么驱动跑起来的 磁悬浮列车是怎么驱动跑起来的_百度...
钢板在上,电磁铁在下。所谓电磁铁,就是一个金属线圈,当电流流经线圈时,能产生磁力吸引钢板,因而车辆被向上抬举。当吸引力与车辆重力平衡,车辆就可悬浮在导轨上方的一定高度上。改变电流,也就改变磁感应强度,使悬浮的高度得到调整。4、另一种磁浮列车,采用相斥磁力使车辆浮起。它的轨道是倒“U...
磁悬浮列车是怎么浮起来的?
这个定理是一个叫恩绍的英国数学家,在1842年提出来的,他发现:一个运动的物体的稳定悬浮,不可能全部由永磁体或永磁体与软磁体之间的电磁力来实现。他从理论上证明了用永磁体实现悬浮是不可能的。也就是说,利用两块磁铁之间的排斥力来托起火车是不可能保持平稳的,火车一定会翻车。那怎么办呢?难道...
请教磁悬浮(吸引式)使列车悬浮起来的工作原理,最好能附图。
据德国科学家预测,到2014年,磁悬浮列车采用新技术后,时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为300公里。磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。...
磁悬浮列车,是靠什么启动的
列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁,在“工”字轨的上方和上臂部分的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轨道间保持1厘米的间隙,让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡,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...
磁悬浮列车是利用什么使列车悬浮起来的
(1)磁悬浮列车是利用列车和钢轨之间同名磁极相互排斥或利用异名磁极相互吸引,使列车和钢轨之间相互脱离,减小摩擦力.(2)磁悬浮列车和钢轨相互脱离,也没有空气阻力时,运动速度不再受外界因素的影响.答:新形的磁悬浮列车是利用磁铁同名磁极相排斥或异名磁极相互吸引;火车在真空中行驶,与接触面分离,...
郦洋倍顺:[答案] 天倥上Dè梅 问:它是用磁铁浮的吗? 答案:不是哟~ 世界上的磁铁有两种.一种是天然的磁石.就象我们小时侯玩的那种黑色... 即使铺设了也只能提供浮力却没有办法是列车运行哦~所以磁悬浮列车用的是"电磁铁",靠电流在线圈中变化产生磁场从...
温州市18659484424: 磁悬浮列车悬浮的原理是() - ?
郦洋倍顺: 磁悬浮列车悬浮的原理是(超导体产生磁力与磁体重力平衡).
温州市18659484424: 磁悬浮列车怎么浮起来? - ?
郦洋倍顺:[答案] 给被悬浮体施加一个非接触的电磁力,与其重力达到平衡,是实现悬浮的基本思路.但实际做起来有很多理论问题和实际问题,需要较多知识.通常有EMS型和EDS型两种方法.前者是利用磁铁吸铁原理;后者是排斥法,运动的磁场在非...
温州市18659484424: 磁悬浮列车是利用()的磁力悬浮起来的? - ?
郦洋倍顺:[答案] 磁悬浮列车利用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”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. 由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬...
温州市18659484424: 磁悬浮列车是利用______的原理实现悬浮的. - ?
郦洋倍顺:[答案] 磁悬浮列车利用了同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理,使列车克服重力而悬浮起来,减小了摩擦力,从而使速度大大提高. 故本题答案为:同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引.
温州市18659484424: 磁悬浮列车是怎样根据何原理运行的? - ?
郦洋倍顺: 磁悬浮列车的原理是运用磁铁“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”.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“无轮”列车,时速可达几百公里以上.这就是所谓的...
温州市18659484424: 磁悬浮列车工作原理 - ?
郦洋倍顺:[答案] 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具,磁悬浮列车分为超导型和常导型两大类.简单地说,从内部技术而言,两者在系统上存在着是利用磁斥力、还是利用磁吸力的区别.从外部表象而言,两者存在着速度上的区别...
温州市18659484424: 磁悬浮列车飘在空中的原理~~~ - ?
郦洋倍顺: 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“无轮”列车,时...
温州市18659484424: 请教磁悬浮(吸引式)使列车悬浮起来的工作原理,最好能附图思考了 ?
郦洋倍顺: 磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具.简单地说,排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动. 磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈....
温州市18659484424: 磁悬浮列车是根据什么和什么原理制成的 - ?
郦洋倍顺: 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.[1]悬浮方式 (1)磁浮有3个基本原理.第一个原理是当靠近金属的磁场改...