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磁悬浮:描述,特征和示例

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磁悬浮:描述,特征和示例
磁悬浮:描述,特征和示例
Anonim

如您所知,由于普遍的世界秩序,地球具有一定的引力场,一个人的梦想一直是通过任何方式克服它。 磁悬浮是一个奇妙的名词,而不是日常的现实。

最初,人们将其理解为一种假设的能力,可以以未知的方式克服重力,并且无需辅助设备即可在空中移动人或物体。 但是,现在“磁悬浮”的概念已经很科学了。

基于此现象,正在一次开发一些创新的想法。 未来所有这些都将为广泛使用带来巨大机遇。 的确,磁悬浮不是靠魔术来进行的,而是要利用物理学非常具体的成就,即研究磁场和与之有关的一切的部分。

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有点理论

在远离科学的人们中,有一种观点认为磁悬浮是磁体的引导飞行。 实际上,该术语意味着使用磁场来克服重力问题。 它的特征之一是磁压力,它用于与重力“对抗”。

简而言之,当重力将物体拉下时,电磁压力将被定向,以使其沿相反的方向(向上)推动。 因此,磁悬浮。 实施该理论的困难在于,静电场不稳定且不会集中在给定点,因此它可能无法完全抵抗吸引力。 因此,需要提供磁场动态稳定性的辅助元件,使得磁体的悬浮是一种常规现象。 作为其稳定剂,使用了各种技术。 最常见的是-流过超导体的电流,但该领域还有其他发展。

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技术悬浮

实际上,磁性是指克服重力引力的广义术语。 因此,技术悬浮:方法的回顾(非常简短)。

我们似乎已经对磁技术进行了一些整理,但是仍然存在一种电学方法。 与第一种不同,第二种可用于处理来自多种材料(在第一种情况下仅磁化)甚至电介质的产品。 静电和电动悬浮也被分离。

开普勒(Kepler)预测了粒子在光的影响下进行运动的可能性。 Lebedev证明了光压力的存在。 粒子在光源方向上的移动(光学悬浮)称为正光电电泳,在相反方向上的移动称为负。

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不同于光学的空气动力学悬浮技术在当今的技术中已得到广泛应用。 顺便说一下,“枕头”是它的品种之一。 最简单的气垫非常容易获得-在承载基板上钻了许多孔,并向其中吹入压缩空气。 在这种情况下,空气提升力会平衡物体的质量,并在空气中so翔。

目前科学上已知的最后一种方法是使用声波来悬浮。

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磁悬浮有哪些例子?

科幻小说梦想着像背包一样大小的便携式设备,它可以以相当快的速度将人“悬浮”在他需要的方向上。 到目前为止,科学走了一条不同的道路,更加实际和可行-创建了使用磁悬浮运动的火车。

超级火车历史

德国发明家阿尔弗雷德·赞恩(Alfred Zane)首次提出了使用线性电动机进行合成的想法(甚至获得了专利)。 那是在1902年。 此后,电磁悬架和配备该悬架的火车的发展似乎是令人羡慕的规律性:1906年,富兰克林·斯科特·史密斯(Franklin Scott Smith)在1937年至1941年之间提出了另一个原型。 赫尔曼·肯珀(Herman Kemper)获得了同一主题的多项专利,不久之后,英国人埃里克·莱伊斯威特(Briton Eric Laiswaite)创造了一种与实际大小一样的发动机原型。 在60年代,他还参与了履带式气垫船的开发,这本来应该是最快的火车,但没有参加,因为该项目由于资金不足而于1973年关闭。

仅仅六年后,又在德国,又建造了磁悬浮火车,并获得了乘客执照。 铺设在汉堡的测试跑道长度不到一公里,但这个想法极大地鼓舞了整个社会,以至于展览结束后火车也开始运转,在三个月内成功运送了5万人。 按照现代标准,它的速度并不是很好-只有75 km / h。

它不是展览,而是商业麻瓜(因为有人称呼它为使用磁铁的火车),自1984年以来就在伯明翰机场和火车站之间运行了11年。 路径更短,只有600 m,火车比火车高1.5 cm。

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日文版

将来,欧洲对磁垫火车的兴趣消退了。 但是到了90年代末,像日本这样的高科技国家对它们产生了积极的兴趣。 在其领土上,已经利用磁悬浮现象在磁悬浮上铺设了几条相当长的路线。 同一国家/地区还拥有这些火车创造的高速记录。 他们中的最后一个显示出超过550 km / h的速度限制。

进一步的使用前景

一方面,麻瓜人以其快速移动的能力而吸引人:根据理论家的计算,他们可以在不远的将来每小时分散1000公里。 毕竟,它们是由磁悬浮驱动的,只有空气阻力变慢。 因此,赋予组合物最大的空气动力学轮廓会大大降低其效果。 此外,由于它们不接触轨道的事实,这种列车的磨损非常缓慢,这在经济上是非常有利的。

另一个好处是降低了音效:与传统火车相比,麻瓜几乎无声地运动。 另外,在其中使用电力也是一种好处,可以减少对自然和大气的有害影响。 此外,磁垫列车可以克服陡峭的斜坡,因此无需铺设绕过山坡和下降的铁路轨道。

能源应用

同样重要的实践方向也可以被认为是电磁轴承在机构关键部件中的广泛使用。 它们的安装解决了原材料磨损的严重问题。

如您所知,经典轴承的磨损非常快-它们不断承受高机械负荷。 在某些地区,需要更换这些零件不仅意味着额外的成本,而且还给维修该机构的人员带来高风险。 电磁轴承的使用寿命要长很多倍,因此建议在任何极端条件下使用电磁轴承。 特别是在核能,风能技术或工业中,伴随着极低/极高的温度。

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