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1、磁悬浮列车,磁悬浮列车,早在1922年，德国的赫尔曼肯珀就提出了电磁悬浮原理，并在1934年申请了磁浮列车的专利；,超导磁悬浮,电磁体与磁场,常规电磁体通过电流来获得任意大小的磁场,电磁体(电磁铁）：铁心、线圈系统,线圈中有电阻，电流在电磁铁中工作时要产生大量的热，必须进行冷却，要在工程技术上想要获得10T以上的磁场十分困难！,一个10T的常规电磁体，供电量高达1600kW，每分钟要用4500公斤水进行冷却,采用超导电磁体只要几百瓦电功率即可；,当列车向前运动的时候，超导磁体向轨道面产生强大的磁场，并和地下的铝环相对运动，在铝环内出现大量电流;,超导磁悬浮列车：,每节车厢下的车轮旁边都安装有小
2、型超导磁体；,在轨道两旁，埋设有一系列闭合的铝环，,由于超导磁体（磁场）和铝环（电流）交互作用，产生了一个向上的力，把列车凌空托起，飞似地向前驶去.,悬浮高度：110厘米,世界上的磁悬浮列车主要有两种悬浮形式,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体.当车辆在直线电机的驱动下前进,磁斥式：超导磁悬浮（日本技术）,这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁.,车辆运行时,电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,使铝环产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,将车辆推离轨面在空中悬浮起来.,车静止时，没有磁场和铝环的切割作用,时速达到80公里以上时,车辆才能悬浮起来；,将列车悬起,悬浮的
3、气隙较小,一般为10毫米左右.常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400500公里,适合于城市间的长距离快速运输.,磁吸型：常导磁悬浮（德国技术）,利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理,在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态.,悬浮列车的驱动与同步直线电动机原理一样,电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上；通过“转子”与“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能；,排斥力或吸引力将列车悬浮起来；,何谓磁悬浮列车？,磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力或排斥力悬浮的高科技交通运输工具；,磁吸型磁悬浮,铁轨,两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来；,列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈
4、；,通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，,电磁铁,磁斥型磁悬浮,吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,电磁铁置于轨道下方和固定在车体转向架上，,两者之间产生一个相互吸引的强大的磁场，,列车就能悬浮起来了；,磁吸式磁悬浮列车总能保持稳定的悬浮状态，,悬浮列车的驱动与同步直线电动机原理一样,电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上；通过“转子”与“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能；,铁轨是电动机的定子,铁轨是电动机的转子,列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥；,磁悬浮列车被磁场一
5、“拉”一“推”.,列车前进时，线圈的电流方向就反过来，原来S极变成N极，N极变成S极循环交替，列车就向前奔驰；,（一般为110cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。,磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。,磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙,磁悬浮列车的使用寿命可达35年，,而普通轮轨列车只有2025年；,没有轮子的列车：磁悬浮列车,当今磁悬浮列车的时速为500公里，09年实验行驶时速为740公里，到2014年时速可达1000公里！,磁悬浮铁路,磁悬浮铁路,运行中的磁浮列车与线路之间没有机械接触或大大避免机械接触，无接触、无摩擦，,磁浮列车主要依靠电磁力:
6、,不用机械力来实现传统铁路中的支承、导向、牵引和制动功能；,且按飞机的防火标准配置设施，是一种高安全度的运输工具;,磁浮列车伸出两只“胳膊”，紧紧将轨道梁抱住，实现了列车与铁轨一体化，根除了出轨、颠覆的可能；,磁浮列车抱在路轨上运行，,一列乘载百人的磁悬浮列车，只要75千瓦的功率，就能使行驶速度达到每小时50O公里以上；,与普通列车相比，磁悬浮列车具有以下优点：,1.能耗低,磁悬浮列车没有轮子与铁轨的摩擦可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；,2.速度快,是陆上最快的交通工具，日本的ML500曾创下时速571千米的陆面交通工具的世界最高纪录。,磁悬浮列车的速度只
7、受限于空气阻力，比普通列车受限于轮轨间的摩擦力小得多，,由于采用大气隙悬浮，即使车体稍许不平衡，或车体与轨 道少许对不准，或轨道上有冰雪之类杂物，均不影响列车运行的安全性；,3.安全性能好,速度愈大排斥力就愈大，当速度超过一定值（80千米小时）时，列车就脱离路轨表面，最大距离可达数厘米以上；,其悬浮是自稳定的，无须加任何主动控制；,在中央控制室统一操作，虽然端坐一位司机，仅对顾客起安慰作用；,当有列车经过某一路段，才能接通电源供电，杜绝了追尾撞车的可能,磁浮列车整个运行都由微机程序控制,磁悬浮列车是名副其实的绿色交通工具,4.乘坐平稳舒适，噪音低,磁悬浮列车时速达300公里以上时噪声只有65.
8、6分贝，仅相当于一个人大声地说话，比汽车的声音还小；,以电为动力，轨道沿线无废气，无污染；,道路两侧或一侧安装的声音反射屏；,5.占地面积小,节约了大量土地资源,6.是很有前途的交通工具,与普通列车相比，磁悬浮列车具有以下优点：,全程高架,如果修一条从北京到天津的高速公路，投资300-400亿人民币足够，而修一条磁悬浮铁路，,好的东西不一定决定你马上就能够上.,没有1000亿人民币是不可能的！,1公里高速铁路投资需要2亿人民币，,1公里磁悬浮铁路投资翻两番都不止；,1厘米400元,世界上最昂贵的列车和铁路：,“行星列车”最高时速为2.25万公里，它横穿美国大陆只需21分钟，而喷气式飞机则需5小
9、时。,“行星列车”：地下真空磁悬浮超音速列车,首先在地下挖出隧道，铺设两根至四根直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使其接近真空状态，最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。工程的费用庞大，一旦建成，可坐收其利。因为在极低温的超导状态下，电力几乎没有损耗，列车减速时的剩余电力还可得到还原利用，行驶列车所需的能量只是飞机的2至3。它不会产生噪声、废气和超音速飞机所带来的冲击波。,今日作业,1.磁悬浮列车是怎样悬浮和开动的？,2.磁悬浮列车目前与将来的时速多高？,3.磁悬浮列车优越性？,磁悬浮列车及其铁路的造价极高，,一公里路线至少要3亿元人民币的投资，,1厘米线路就得花上300元！,世界上最昂贵的
10、列车和铁路：,吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来.这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态.这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型.,磁悬浮列车是现代高科技发展的产物.其原理是利用电磁力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米).,列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。,公路上的声音反射屏,超导体不仅是电阻为零的理想导体，而且也是一个理想的抗磁体。在样品进入超导态的瞬间，穿过样品的磁通量突然全部被排斥出去了，这表明，只要样品处于超导态，它就始终保持内部磁场为零，外部磁场的磁力线统统被排斥到体外，使磁场受到畸变。这种将磁场完全排斥于体外的性质，称为完全抗磁性。这种现象叫做迈斯纳效应。,
