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磁悬浮列车和高铁的区别(磁悬浮)

导读 大家好,我是小夏,我来为大家解答以上问题。磁悬浮列车和高铁的区别,磁悬浮很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、磁悬浮,亦作磁...

大家好,我是小夏,我来为大家解答以上问题。磁悬浮列车和高铁的区别,磁悬浮很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、磁悬浮,亦作磁浮,是一种利用磁的吸力和排斥力来使物件在空中浮动,而不依靠其他外力的方法。透过利用电磁力来对抗引力,可以使物件不受引力束缚,从而自由浮动。

2、磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。

3、早在1842年,数学家山姆·恩绍(Samuel Earnshaw)发表过一篇论文,用数学方法证明若单靠宏观的静态古典电磁力,磁悬浮是不可能实现的。后世人称呼这项证明作恩绍大定理(Earnshaw’s theorem)[1]。这是因为在物件上所承受的各种合力,包括了引力、静电场及静磁肠会使物件变得很不稳定。不过,若把定理的假设条件破坏的话,我们反而可以有多种方法利用这些合力来使物件悬浮。这些方法,包括了:电子稳流器或反磁性物质的利用。

4、机械式限制

5、最简单的悬浮现象,其实就算是小朋友也可以做得到:小时候,我们有时会把圆型的磁铁的两个同极相对,然后用绳串在一起。基於「同性相拒」的原则,虽然两个磁铁都受到地心引力的影响,但在上面的一块磁铁会被推起,悬浮在下面一块磁铁之上。不过,这种悬浮其实只算是假性悬浮。

6、直接反磁悬浮

7、反磁性的物质在磁场之下会产生拒力,在这时,恩绍大定理就不再适用;当两种不同物质的比透磁率μr < 1,就会产生类似两块同性磁铁相拒的现象。所有物质都有其反磁性,但其效果相当微弱,一般都会被物质的顺磁性及铁磁性所胜过,使物质作出相反的行为

8、反磁性的成因,是当物质处在外加磁场中,外加磁场使得物质电子轨道(更精确的讲法:轨域)运动产生改变的连带效应。当施加一外源磁场B时,会对运动中的电子(电荷q)产生了磁力F:F = qv × B。此力改变了电子所受的向心力,使得电子轨道运动或是加速,或是减慢。电子速度因此受到改变,而连带改变了其与外加磁场相反方向上的轨道磁矩。

9、考虑两个电子轨域:一个顺时针运动,一个逆时针运动。一进入页面方向的外加磁场会使顺时针转动电子的向心力增加,而使其自页面出来方向上的磁矩增加。同样的外加磁场则会使逆时针转动电子的向心力减少,而使其进入页面方向上的磁矩减少。两者的改变都与进入页面方向的外加磁场相抗衡。然而,外加磁场对於多数日常物质所感生的磁矩却非常小,因此净效应会是一种斥力。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。