磁悬浮
(重定向自磁懸浮)
磁悬浮,亦作磁浮,是一種利用磁的吸力和排斥力來使物件在空中浮動,而不依靠其他外力的方法。透過利用電磁力來對抗引力,可以使物件不受引力束縛,從而自由浮動。
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浮运输系统的开发。
目前研究的磁浮技术,主要指利用磁力克服重力使物体浮,且只有日本的超导电动磁悬浮、德国的常导电磁浮和中国的永磁浮已经投入使用。[1]
磁懸浮的穩定性编辑
早在1842年,數學家塞繆爾·恩肖發表過一篇論文,用數學方法證明若單靠宏觀的靜態古典電磁力,磁懸浮是不可能實現的。後世人稱呼這項證明作恩绍定理(Earnshaw’s theorem)[2]。這是因為在物件上所承受的各種合力,包括了引力、靜電場及靜磁場會使物件變得很不穩定。不過,若打破此定理的假設條件的話,我們反而可以有多種方法利用這些合力來使物件懸浮,這些方法包括電子穩流器或抗磁性物質的利用。
方法编辑
要達至磁懸浮有很多方法。現時磁懸浮列車所使用的方法不外乎以下三種:
- 电磁力悬浮(EMS)
- 电动力悬浮(EDS)
- 未來的Inductrack(永磁力EDS)技術。
機械式限制编辑
把圓型的磁鐵的兩個同極相對,然後用繩串在一起。基於「同性相拒」的原則,雖然兩個磁鐵都受到地心引力的影響,但在上面的一塊磁鐵會被推起,懸浮在下面一塊磁鐵之上。不過,由于用到了磁力以外的机械力,這被稱爲假性懸浮[3]。
直接反磁懸浮编辑
直接使用电磁铁产生强大磁力,令车上与轨道内的磁铁发生排斥而悬浮。
參考编辑
- ^ 悬挂式“红轨”,刷新磁浮技术新高度. 羊城晚报. 2022-08-19. (原始内容存档于2022-08-19).
- ^ 磁悬浮的惊人秘密. [2007-09-09]. (原始内容存档于2015-09-23).
- ^ http://eprints2.utem.edu.my/3575/[永久失效連結] SYAKIR, Wan Ahmad; KAMIL, Wan Mohamad. Development Of Magnetic Bearing System Model For Practical-Based Application. 2008.
參看编辑
- 磁軸承
- 磁懸浮列車
- 各種其他的懸浮方式:靜電懸浮 - 光懸浮 - 聲懸浮 - 氣動懸浮 - 懸浮子
外部連結编辑
- (简体中文) 中国磁悬浮网站
- ShinyShack - UK supplier of Diamagnetic Levitation Kits
- Magnetic Levitation - Science is Fun
- Maglev video gallery
- How can you magnetically levitate objects? (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Levitated aluminum ball (oscillating field) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Instructions to build an optically triggered feedback maglev demonstration (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Videos of diamagnetically levitated objects, including frogs and grasshoppers
- Larry Spring's Mendocino Brushless Magnetic Levitation Solar Motor
- Spin-stabilized Magnetic Levitation: The History of a Discovery (页面存档备份,存于互联网档案馆)
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