磁懸浮火車（借助磁力來懸浮的新型列車）

磁懸浮火車（借助磁力來懸浮的新型列車）

磁懸浮火車 （借助磁力來懸浮的新型列車） 次瀏覽 | 2022.08.26 11:08:09 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 磁懸浮火車借助磁力來懸浮的新型列車

磁懸浮列車是世界各國研制最早的新型列車之一，它借助于磁力來懸浮、導引與驅動車輛。磁懸浮列車不同于普通鐵路列車的主要特征是它不使用車輪，而依靠電磁作用力把車輛懸浮在軌道上方，除了空氣摩擦之外，沒有輪軌接觸所帶來的阻力；其次，磁懸浮列車的推動力來自于直線電機，它的動力直接產生于列車和軌道之間，在高速行駛時就像一架超低空飛行的飛機，時速可達到500~1000千米。

中文名

磁懸浮火車

時速

500公里

優勢

沒有車輪

特點

最早最快的交通工具

發展歷史

1962年起，日本開始設計磁懸浮列車，它主要是利用磁極之間的吸引或排斥力，將列車懸于軌道上方并產生動力，驅使列車前進。1978年，利用常導磁體，日本生產出時速307.8千米的第一輛磁懸浮列車。1997年12月，日本試制的“MLX-01”超導磁懸浮列車創造了新的世界紀錄：時速550千米 德國將在2005年率先建成世界上第一條磁懸浮鐵路。這條正在建設中的從柏林至漢堡全長為285千米的磁懸浮鐵路，平均時速為250千米，最高時速可達400千米，人們乘坐磁懸浮列車僅需1小時便可從柏林到達漢堡，比乘坐的高速列車節約'2小時。

工作原理

一般的子彈火車能以300km/h的速度前進。由于火車與路軌之間的磨擦力限制了火車的最高速度，所以人們便開始研究能懸浮于路軌之上的火車，于是便有磁浮火車的出現了。 顧名思義，磁浮火車是利用磁力使火車懸浮于路軌之上。磁浮火車經常被稱為MagLev，即MagneticallyLevitatedtrain的簡寫。但是，利用一般的磁鐵并不能把火車穩定地浮起。

要是你將兩塊磁鐵的北極相對，你會發現無法使一塊磁鐵穩定地浮在另一塊上真正磁浮火車是如何浮起來的？德國科學家設計了一個名為Transrapid的系統，利用了「電磁力懸浮法」(EMS)把火車浮起在這個系統中，火車的底部包著一條導軌，在火車底部起落架的電磁鐵向著導軌，磁力使火車懸浮在導軌之上約一厘米，即使在靜止的時候，火車仍然保持浮起。其他導引磁鐵則能使火車在行使時保持穩定。 日本的科學家則利用了「電動力懸浮法」(EDS)把火車浮起。還記得甚么是「電磁感應」嗎？當磁鐵在導體附近移動，導體內的磁場會因而改變，并感應出電流。感應電流又能產生磁場，根據楞次定律，這樣產生出來的磁場總是傾向于抗拒引起這個感應的改變。「電動力懸浮法」應用了電磁感應的原理。圖四(a)顯示了這種磁浮火車的原理。火車在導槽內行走，槽的兩邊安有一系列"8"字形的線圈。

當一輛列車快速駛過時，車兩邊的超導磁鐵便會在線圈上感應出電流。巧妙的是，超導磁鐵在"8"字形的線圈中心以下經過，因此"8"字形線圈下半部的磁通量改變比上半部大，感應出如圖四(b)所示的電流，產生磁力。"8"字形線圈下半部的磁極與超導磁鐵的磁極相同，上半部則與之相反，結果是這兩部分的線圈對超導磁鐵產生的磁力，都有一個向上的分力，把列車懸浮起來。由于"8"字形線圈只有在超導磁鐵運動時才能感應出電流并產生磁性，因此當火車靜止的時候，便不能浮起。

所以，火車在啟動時會首先靠輪子來滑行，直到產生的磁力足以承托火車的重量，才將輪子收起來，就好像飛機起飛一樣。那么，磁浮火車是怎樣被推動的？它的基本原理很簡單。

以日本的磁浮火車為例。移動的列車帶同超導磁鐵在導槽兩邊的線圈感應出電流，根據這些訊息，系統便會把交流電輸入導槽兩邊的推進線圈，產生南北梅花間竹的磁極(圖五)，對超導磁鐵造成拉力和推力，使列車加速。 磁浮火車能懸浮在路軌上行駛，免除了火車與路軌之間的磨擦力，故能以高速飛馳。估計未來的磁浮火車能以高達500km/h的速度行駛，比現在最快的火車速度要高一倍。此外，磁浮火車非常寧靜。

德國農民在磁浮火車路軌附近工作，幾乎察覺不到有火車經過呢！但磁浮火車有一個缺點，就是建造導軌的費用昂貴。磁浮火車只能在這些導軌上走，大大限制了它的發展。估計未來的鐵路發展，仍會以傳統火車為主。

參考資料