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大学物理论文
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院系:信息电子技术学院
班级:电气工程及其自动化3班
姓名&学号: 何世坦
朱祺:
游高冲:
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超导磁悬浮列车
信息电子技术学院
电气工程及其自动化3班
何世坦:
朱祺:
游高冲:
摘要:超导磁悬浮列车就是利用超导磁体使车体上浮,通过周期性地变换磁极方向而获取推进动力的列车。超导磁浮列车除速度快之外,还具有无噪音、无震动、省能源的特点,有望成为21世纪交通工具的主力。
关键词:超导磁悬浮列车
引言:磁悬浮列车就是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力与排斥力)来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可达每小时500公里以上,比轮轨高速列车的300多公里还要快。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、日本等发达国家以及中国都相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。
原理:把一块磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感应线排斥出去, 超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方。这种超导悬浮在工程技术中就是可以大大利用的, 超导悬浮列车就就是一例。让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多,沿轨道“飞行”的速度可达500公里/小时。高温超导体发现以后,超导态可以在液氮温区(零下196度以上)出现,超导悬浮的装置更为简单, 成本也大为降低。我国的西南交通大学于1994年成功地研制了高温超导悬浮实验车。1911年荷兰科学家翁纳斯在测量低温下水银电阻率的时候发现, 当温度降到零下269度附近, 水银的电阻竟然消失了！图1复制了当时的实验曲线。电阻的消失叫做零电阻性。所谓“电阻消失”,只就是说电阻小于仪表的最小可测电阻。也许有人会产生疑问:如果仪表的灵敏度进一步提高,会不会测出电阻呢？用“持久电流”实验可以解决这个问题。
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由正常导体组成的回路就是有电阻的,而电阻意味着电能的损耗,即电能转化为热。这样, 如果没有电源不断地向回路补充能量,回路中的电能在极短时间( 以微秒计)里全部消耗完,电流衰减到零。如果回路没有电阻,自然就没有电能的损耗。一旦在回路中激励起电流,不需要任何电源向回路补充能量,电流可以持续地存在下去。
工作原理磁悬浮列车利用“同极相斥,异极相吸”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。  日本JR磁悬浮MLX01-2实验车 
由于磁铁有同性相斥与异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种就是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则就是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它就是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方与伸臂部分