騰空飛馳的魔幻力量 磁懸浮列車
懸浮列車是新型的高速運(yùn)輸工具,有高速、節(jié)能、清潔等優(yōu)點。我們都知道,傳統(tǒng)的鐵路列車是靠如蒸汽、燃油、電力等各種類型機(jī)車作為牽引動力。
車輪和鋼軌之間的相互作用為運(yùn)行導(dǎo)向,由鐵路線路承受壓力,借助車輪沿著鋼軌滾動前進(jìn)的。
磁懸浮列車在今天看來似乎是一個新鮮事物,其實它的理論準(zhǔn)備已有很長的歷史。磁懸浮技術(shù)的研究源于德國,早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。
在1984年德國建造了第一條商用磁懸浮列車線路,隨后磁懸浮列車的發(fā)展逐漸擴(kuò)展到其他國家。磁懸浮列車目前是地面上速度最快的交通工具。
磁浮原理當(dāng)靠近金屬的磁場改變,金屬上的電子會移動,并產(chǎn)生電流。當(dāng)電流在電線或一塊金屬中流動時,會產(chǎn)生磁場,通電的線圈就成了一塊磁鐵。
磁鐵間會彼此作用,同極性相斥,異極性相吸。磁懸浮列車是依靠電磁場特有的“同性相斥、異性相吸”的特性將車輛托起。
當(dāng)磁鐵從一塊金屬導(dǎo)體上方經(jīng)過時,磁鐵會改變導(dǎo)體內(nèi)部的電子排列,磁場改變電子定向移動形成電流,接著產(chǎn)生了自身的磁場,也就是電流的磁效應(yīng)。
磁懸浮列車有懸浮系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)三大系統(tǒng),懸浮系統(tǒng)能夠產(chǎn)生電磁吸引力,或排斥力為機(jī)車提供穩(wěn)定的的支撐和導(dǎo)向。
懸浮和導(dǎo)向雖然與列車行駛速度沒有任何關(guān)系,由于沒有輪子、沒有摩擦,它比高速火車少耗電約30% ,磁懸浮列車即使在停車狀態(tài)下依然可以保持懸浮狀態(tài)。
在磁鐵定向移動的過程中,若這塊磁鐵有清晰的方向性,便實現(xiàn)兩塊磁鐵的同名磁極相斥的情況,會對磁鐵產(chǎn)生磁力,因為兩塊磁鐵的斥力而產(chǎn)生斥力,結(jié)果便會對上方移動中的磁鐵產(chǎn)生一股向上的支持力。
如果磁鐵的移動速度越快,這個支持力足以克服移動中的向下的重力,舉起移動中的磁體,磁懸浮列車運(yùn)動就是列車下方的磁體進(jìn)行快速移動時,使自身浮在金屬導(dǎo)軌上方,并靠著本身電子移動產(chǎn)生的力保持懸浮狀態(tài)。
使整個列車懸浮在線路上,騰空行駛,利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向,利用直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力來推動列車前進(jìn)。
磁懸浮列車有著極高的速度和運(yùn)行效率。由于列車在磁力的作用下懸浮運(yùn)行,與軌道無接觸,減少了摩擦和阻力,能夠以更高的速度行駛。
磁懸浮列車的最高時速可達(dá)到600公里以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的鐵路交通工具。這種高速度的運(yùn)行,不僅能大大縮短旅行時間,也能提高運(yùn)輸效率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。磁懸浮列車是一種綠色環(huán)保的交通工具,運(yùn)行平穩(wěn)、高速且不排出有害的廢氣,綠色環(huán)保。