高温超导飞轮储能演示实验

利用准单畴高温超导块材的磁悬浮特性,自制了开放性演示实验室或课堂教学所用的超导飞轮储能演示实验装置.电机驱动磁悬浮飞轮高速旋转,切断电源后因磁悬浮摩擦损耗极小能量得以储存下来.用电磁感应将磁悬浮飞轮的转动动能转换为电能,持续点亮LED发光管.该实验装置,能直观展示超导磁悬浮飞轮储能现象,可用于超导和能源相关课程的配套实验或课堂演示.     

高导电率材料的电磁悬浮和熔化演示实验

电磁悬浮熔炼是利用电磁悬浮力实现对高导电率材料悬浮熔炼的一种无坩埚材料加工处理技术,在熔炼过程中避免材料与容器壁接触,是研究、制备高纯材料不可或缺的,具有诸多优点.本文介绍自行研制的高导电率材料电磁悬浮和熔化演示实验装置及其有趣的实验现象,对电磁悬浮现象进行了理论分析,并数值计算了几种不同励磁线圈结构电磁悬浮力分布,合理解释了各种实验现象产生原因.该实验装置演示效果极佳,实验现象奇妙,揭示了浅显物理原理.适合对中学、理工科大学学习物理的学生开展直观教学,也适合科技馆向青年学生展示.     

磁悬浮和磁铁间相互排斥力的定量演示

在中学物理教学中，讲授牛顿第三定律物体间力的作用具有相互性时，也有两磁铁间相互作用力的演示实验，但有关磁悬浮现象的演示很少见，能证明磁铁间相互作用力大小相等、方向相反的定量实验，更是鲜有．我们利用实验室现有的器材，组装了一台既能演示磁悬浮现象，又能演示磁铁间相互排斥力大小相等、方向相反的定量演示的仪器，现介绍出来和同行交流。     

交流感应磁悬浮演示实验装置的制作

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套磁悬浮实验装置。对该交流感应磁悬浮装置的磁场性能、非磁性金属环的受力及非磁性金属环中的感应电流等因素关系进行了演示和探究。     

磁悬浮运动演示仪

基于磁悬浮与电磁驱动原理研制了磁悬浮运动演示仪.该演示仪不仅可以演示磁悬浮运动,还可以开展多种相关实验探究.本文详细介绍了演示仪的设计与制作,并举例说明了利用该该仪器开展的探究活动.     

电磁感应与磁悬浮力实验的设计

利用电磁感应实验仪,开设了电磁感应与磁悬浮力、电磁感应与各种材料的关系和电磁感应中感应电场及能量的转换等内容的实验,较好地演示了电磁感应和磁悬浮相关原理.     

利用磁悬浮演示真空不传声

针对传统真空不传声实验装置的缺陷在于底座传声,提出悬浮发声体的设想,并通过磁悬浮来实现.文章介绍了磁悬浮的原理和实验装置,并做了实际测试.数据分析显示,演示效果有了显著改善.     

简易磁悬浮转子

利用简易器材制作了磁悬浮转子，演示了磁悬浮原理。     

磁悬浮的物理图象

对超导体的磁性及磁悬浮现象研究进尾了评述，指出利用具有高临界电流密度的氧化物超导体不但可以演示磁悬浮，而且还可演示更有趣的“磁倒挂”。另外，利用高质量的超导块材所具有强的“剩磁”的特性，可望在脉久磁体和磁悬浮系统上得到应用。     

高温超导磁悬浮轴承选择与设计

新型无摩擦高速高温超导磁悬浮轴承是高温超导磁悬浮技术最有潜力的应用之一,具有巨大的工业应用前景。文中分析比较了轴向型和径向型两种高温超导磁悬浮轴承的特点,并利用轴向型高温超导磁悬浮轴承结构简单、制作容易的优点,设计制作了一台双轴向型高温超导磁悬浮轴承样机。实验结果显示,上、下两高温超导磁悬浮轴承完全实现了2.4kg转轴的稳定悬浮及无接触旋转运行,目前受驱动电机转速限制,最高试验转速为3000 rpm。在稳定运行的基础上,该轴承样机将最终用于高温超导飞轮储能系统的原理演示。     

磁悬浮演示实验仪

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套磁悬浮演示实验仪.该演示实验仪利用线性霍尔传感器来探测悬浮物体的位移,以达到控制悬浮的目的,添加数码管电压显示电路,定量显示电磁铁的磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整,能精确而直观地演示磁悬浮的物理现象.该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,能广泛用于课堂演示、课程设...     

磁悬浮火焰反冲演示仪

"动量守恒定律"在高中物理中一直占据着重要地位,而反冲现象作为动量守恒定律的具体运用,同样也具有其重要的意义。为了提高反冲教学演示效果,增强学生对反冲现象的感性认识,通过对原有一些反冲演示仪研究后,新设计了磁悬浮火焰反冲演示仪,演示仪直观性强,演示效果好,解决了现在高中物理无反冲演示实验装置的问题,适用于中学物理教学使用。     

基于线性霍尔传感器的太阳能磁悬浮演示仪

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套太阳能磁悬浮演示仪,该演示实验仪由太阳能电池供电,利用线性霍尔传感器来探测悬浮物体的位移,以达到控制悬浮的目的,添加数码管电压显示电路,可以定量显示电磁铁的磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整,能精确而直观地演示磁悬浮的物理现象该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,能广...     

永磁体尺寸对高温超导磁悬浮力的影响分析

高温超导体的发展推动了磁悬浮技术的应用,而磁悬浮中磁悬浮力的控制尤为重要。在磁浮系统中永磁体用来给超导体提供磁场,因此磁悬浮力的大小与永磁体的尺寸密切相关。主要介绍磁悬浮力理论计算方法和有限元仿真模型,研究了磁悬浮力随永磁体尺寸变化的趋势,并对仿真结果进行分析同时加以实验佐证。仿真结果对高温超导块材在磁悬浮技术中的应用有参考价值,同时有助于优化材料用量。     

广东科学中心高温超导磁悬浮车设计与制作

广东科学中心交通世界展馆的高温超导磁悬浮车演示模型,由支架、永磁轨道、超导磁悬浮小车、直线电机和控制系统构成。∞形轨道长19m,包含直线、圆曲线、缓和曲线、坡道,轨道沿线布置直线电机线圈和光电传感器。磁悬浮小车为两节联挂,每节小车车体由两个低温液氮容器和一个直线电机动子组成,每个液氮容器中包含6块YBCO超导块材。磁悬浮小车可以在轨道上连续运行,自控系统能够对小车进行启动、加速、减速、定位停车等运行控制,运行模式分自动行驶和手动操作两种。     

电磁感应与磁悬浮实验的教学研究

介绍了电磁感应与磁悬浮实验的原理,利用步进电机、转盘、磁铁、力传感器及光耦等组建了电磁感应系统,测量了悬浮力及磁牵引力与铝盘转速的关系,演示了电磁感应的产生条件及其现象,加深了学生对电磁感应现象及电磁感应定律的理解.     

高温超导磁悬浮列车视景仿真系统

文中介绍研究开发的高温超导磁悬浮车的视景仿真系统.首先研究了视景仿真的体系结构,接着用3DMAX构建了视景仿真的三维场景,然后根据高温超导磁悬浮车的运行特性建立仿真所用的simulin模型,最后用过Visual C++编制用户界面.演示结果表明,该系统能较好地展示了世界上首辆载人高温超导磁悬浮车及其在轨道上的运行情况和...     

超导磁悬浮力的理论研究与实验分析

本文通过理论研究和实验分析了超导磁悬浮力的变化规律.首先,基于超导体局部模型,从理论上建立了永磁-超导系统磁悬浮力的计算方法,得到的悬浮力为实用高温超导体的最大磁悬浮力,为判断超导块材的性能提供理论依据.利用该方法全面分析了系统参数对磁悬浮力的影响,结果与实验结果吻合,为超导磁悬浮系统的优化设计提供重要的理论指导.其次,采用基于超导体临界态Bean模型的有限元法仿真分析了超导块材磁悬浮力变化的规律.最后,在西北有色金属研究院的超导磁悬浮力测试台上对超导块材在不同场冷条件下的磁悬浮力变化进行了测试,对仿真结果进行了验证,并得到不同冷却方式、不同的场冷高度对超导磁悬浮力的影响.这些结论为超导块材的实际应用提供了重要的理论依据.     

混合型高温超导飞轮储能系统磁悬浮力的仿真分析计算

磁悬浮力是块状超导体重要的实用参数,研究磁悬浮力具有实际意义;介绍了超导块材的自稳定悬浮原理;研究了永磁体的半径对系统磁悬浮力的影响,以及在永磁体半径与超导体半径不同时永磁体厚度、永磁体与超导块之间的距离及通过线圈的电流对混合磁悬浮系统的磁悬浮力的影响。使用Ansys软件对混合磁悬浮系统模型进行了仿真分析,并总结了系统各个参数与磁悬浮力之间的关系。最后通过实验验证了所得到的结论。     

磁性液体磁悬浮原理演示实验研究

基于磁性液体的Bernoulli方程推导了磁性液体中非磁性物体所受的磁悬浮力,通过演示实验研究了2种磁性液体对不同密度非磁性物体的磁悬浮情况．磁性液体中非磁性物体所受的磁悬浮力受磁性液体的磁化率、磁场强度、磁场梯度的影响．相同条件下,随磁场强度和磁场梯度增强,M FP-1磁性液体分别在不同电流时将6种非磁性双锥体浮起,当电流达到3．00 A时,还出现了Rosensweig尖峰;MFP-2磁性液体的磁化率小于MFP-1磁性液体,仅浮起了聚氟乙烯、玻璃、铝双锥体．随着电流增大,中心磁场梯度较强,边缘磁场梯度较弱,出现非磁性双锥体向侧壁移动现象．