百科课堂|磁悬浮列车为什么能浮起来

教育   2024-11-22 16:59   黑龙江  




如今,各种交通工具迅速发展,除了让人惊叹的高铁之外,最令人关注的应该是磁悬浮列车了。那么,它到底是怎么浮起来的呢?今天,带同学们一起来了解一下。



基本原理

    

磁悬浮的基本原理就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理,让磁铁对抗地心引力,从而使车辆悬浮起来。然后再利用电磁力引导,推动列车前行。正因如此,磁悬浮列车需要在车体和轨道上做到与众不同。

    

在具体的操作过程中,想让车辆真正地悬浮起来,需要工作人员在列车车厢的底部安装超导磁体,在列车行进的路面轨道上埋设闭合矩形铝环,由此构成磁悬浮列车的轨道“铝轨”。所以说,磁悬浮列车也需要轨道。当列车行进时,超导磁体相对于铝环运动,并在铝环中感应出强大的电流,由于电流的磁效应,形成了极强的磁场。而铝环产生的磁场与列车上的超导磁体的磁场方向是相反的,所以,产生了斥力。当向上的推力与车辆重力平衡时,车辆就可以悬浮在轨道上方。磁悬浮列车改变了传统火车“贴地”行驶的方式,创造了近乎腾空行驶的空间飞行“奇迹”。


拥有的优势

    

磁悬浮列车行驶过程中与轨道之间保持了1厘米左右的距离,处于一种“若即若离”的状态。由于避免了与轨道的直接接触,没有了车轮和轨道的摩擦,行驶速度得到了大大提高,最高时速可达500千米以上,而现代高速列车的运营时速是300千米左右。

    

除速度优势之外,磁悬浮列车还有很多其他列车所不具备的优点。它的能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一,且噪声很小。当磁悬浮列车的时速达300千米以上时,产生的噪声只有65分贝,相当于一个人大声地说话,比汽车驶过的声音还小。



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内容来源于“科普中国”
编辑:闫玉莉
责编:刘   婷
审读:赵春鸣
审核:于艳艳

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