磁悬浮火车（借助磁力来悬浮的新型列车）

磁悬浮火车（借助磁力来悬浮的新型列车）

磁悬浮火车 （借助磁力来悬浮的新型列车） 次浏览 | 2022.08.26 11:08:09 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 磁悬浮火车借助磁力来悬浮的新型列车

磁悬浮列车是世界各国研制最早的新型列车之一，它借助于磁力来悬浮、导引与驱动车辆。磁悬浮列车不同于普通铁路列车的主要特征是它不使用车轮，而依靠电磁作用力把车辆悬浮在轨道上方，除了空气摩擦之外，没有轮轨接触所带来的阻力；其次，磁悬浮列车的推动力来自于直线电机，它的动力直接产生于列车和轨道之间，在高速行驶时就像一架超低空飞行的飞机，时速可达到500~1000千米。

中文名

磁悬浮火车

时速

500公里

优势

没有车轮

特点

最早最快的交通工具

发展历史

1962年起，日本开始设计磁悬浮列车，它主要是利用磁极之间的吸引或排斥力，将列车悬于轨道上方并产生动力，驱使列车前进。1978年，利用常导磁体，日本生产出时速307.8千米的第一辆磁悬浮列车。1997年12月，日本试制的“MLX-01”超导磁悬浮列车创造了新的世界纪录：时速550千米 德国将在2005年率先建成世界上第一条磁悬浮铁路。这条正在建设中的从柏林至汉堡全长为285千米的磁悬浮铁路，平均时速为250千米，最高时速可达400千米，人们乘坐磁悬浮列车仅需1小时便可从柏林到达汉堡，比乘坐的高速列车节约'2小时。

工作原理

一般的子弹火车能以300km/h的速度前进。由于火车与路轨之间的磨擦力限制了火车的最高速度，所以人们便开始研究能悬浮于路轨之上的火车，于是便有磁浮火车的出现了。 顾名思义，磁浮火车是利用磁力使火车悬浮于路轨之上。磁浮火车经常被称为MagLev，即MagneticallyLevitatedtrain的简写。但是，利用一般的磁铁并不能把火车稳定地浮起。

要是你将两块磁铁的北极相对，你会发现无法使一块磁铁稳定地浮在另一块上真正磁浮火车是如何浮起来的？德国科学家设计了一个名为Transrapid的系统，利用了「电磁力悬浮法」(EMS)把火车浮起在这个系统中，火车的底部包着一条导轨，在火车底部起落架的电磁铁向着导轨，磁力使火车悬浮在导轨之上约一厘米，即使在静止的时候，火车仍然保持浮起。其他导引磁铁则能使火车在行使时保持稳定。 日本的科学家则利用了「电动力悬浮法」(EDS)把火车浮起。还记得甚么是「电磁感应」吗？当磁铁在导体附近移动，导体内的磁场会因而改变，并感应出电流。感应电流又能产生磁场，根据楞次定律，这样产生出来的磁场总是倾向于抗拒引起这个感应的改变。「电动力悬浮法」应用了电磁感应的原理。图四(a)显示了这种磁浮火车的原理。火车在导槽内行走，槽的两边安有一系列"8"字形的线圈。

当一辆列车快速驶过时，车两边的超导磁铁便会在线圈上感应出电流。巧妙的是，超导磁铁在"8"字形的线圈中心以下经过，因此"8"字形线圈下半部的磁通量改变比上半部大，感应出如图四(b)所示的电流，产生磁力。"8"字形线圈下半部的磁极与超导磁铁的磁极相同，上半部则与之相反，结果是这两部分的线圈对超导磁铁产生的磁力，都有一个向上的分力，把列车悬浮起来。由于"8"字形线圈只有在超导磁铁运动时才能感应出电流并产生磁性，因此当火车静止的时候，便不能浮起。

所以，火车在启动时会首先靠轮子来滑行，直到产生的磁力足以承托火车的重量，才将轮子收起来，就好像飞机起飞一样。那么，磁浮火车是怎样被推动的？它的基本原理很简单。

以日本的磁浮火车为例。移动的列车带同超导磁铁在导槽两边的线圈感应出电流，根据这些讯息，系统便会把交流电输入导槽两边的推进线圈，产生南北梅花间竹的磁极(图五)，对超导磁铁造成拉力和推力，使列车加速。 磁浮火车能悬浮在路轨上行驶，免除了火车与路轨之间的磨擦力，故能以高速飞驰。估计未来的磁浮火车能以高达500km/h的速度行驶，比现在最快的火车速度要高一倍。此外，磁浮火车非常宁静。

德国农民在磁浮火车路轨附近工作，几乎察觉不到有火车经过呢！但磁浮火车有一个缺点，就是建造导轨的费用昂贵。磁浮火车只能在这些导轨上走，大大限制了它的发展。估计未来的铁路发展，仍会以传统火车为主。

参考资料