例谈磁悬浮列车

世界第一条商业化运营的高速磁浮交通系统——上海磁浮示范运营线于2002年12月31日举行通车典礼，磁悬浮列车是根据电磁学原理研制的，在列车上设置线圈，当电流逆时针方向流动时产生N极向上、S极朝下的磁场；同时固定轨道上也设有线圈，使电流按顺时针     

磁悬浮列车的发展及其应用中的几点想法

 磁悬浮列车的概念最早是由美国提出来的,后来,德国、法国、日本等国相继效仿,都进行了开发与试验。磁悬浮列车是一种与传统方式完全不同的崭新列车。它不是用普通机车牵引,而是靠通过磁场推动。它不接触导轨,而是靠一种看不见的“磁垫”使这“悬浮”在导轨上。研制磁悬浮列车要解决许多问题。首先是悬浮、前进问题。对于列车的车身和轨道也有较高的要求。一、磁悬浮列车原理悬浮作用只在列车行驶时才有。行驶时磁铁产生的磁力线切割地面上的短线圈,使线圈产生感应电流,这一电流引起的磁场,极性正好与车体上磁体的极性相同。     

磁悬浮列车运营的物理基础

 近几十年来,德国和日本都在积极进行磁悬浮铁路的研究,两国都建立了实验线,美国则进行了理论研究。我国也将在上海浦东开发区建造首条磁悬浮列车示范运营线,其可行性研究已正式启动。一、磁悬浮列车的特点磁悬浮列车的速度比轮轨系列车高,时速可达５００千米以上。磁悬浮列车还具有爬坡能力强、能耗低、污染少的优点。磁悬浮列车运行时,车体与地面没有任何直接接触,因而在运行时的噪声和振动小,乘客乘坐会比较舒适。车体下缘环抱在路轨外侧,所以列车不大可能会脱轨。     

磁悬浮技术与磁悬浮列车

 随着上海磁悬浮线的全线开通,“磁悬浮”技术成为当前热点话题之一,并受到媒体的重视。磁悬浮列车的原理并不深奥。简单说是运用磁铁“同性相斥、异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百千米以上。跟飞机差不多了!这就是所谓的“磁悬浮列车”,亦称之为“磁垫车”。一、“磁性悬浮”原理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,人们称之为磁悬浮之父,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。     

真空管道HTS侧浮系统对直线电机推力的影响

为提高真空管道高温超导(HTS)磁悬浮列车系统的自由悬浮运行速度,提出了侧浮式高温超导磁悬浮系统.通过实验对该系统环线运行下的动态过程进行了研究,结果表明,磁浮车在环线运行中,因离心力和重力作用产生横向位移和垂直位移,通过实验和仿真研究了该动态过程对直线电机驱动性能的影响,结果表明,随着垂直位移和横向位移的减小,直线电机起动推力逐渐增大;当垂直位移为5 mm,横向位移小于10 mm时,磁浮车偏离电机中心引起的驱动力变化影响不大.使列车保持较高的驱动稳定性,为侧浮式真空管道高温超导磁浮车初始悬浮位置设计提供参考.     

磁悬浮列车的原理与应用

  众所周知,传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵引动力,车轮和钢轨之间的相互作用作为运行导向,由铁路线路承受压力,借助于车轮沿着钢轨滚动前进的。而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起,使整个列车悬浮在线路上,利用电磁力进行导向,并利用直线电机将电能直接转换成推进力,来推动列车前进的最新颖的第五代交通运输工具。与传统铁路相比,磁悬浮列车有以下优点。     

探秘铁路无缝钢轨

<正>2009年12月26日武广高速铁路正式运营,设计时速350千米/小时,列车在如此高的速度下运行,即使把矿泉水瓶倒置在小桌板上也不会倒,同时列车运行中完全没有传统列车的有节奏的大声响,是     

隐形飞机与波的吸收和反射的关系

 美国在伊拉克战争中出动了B-52等几种型号的隐形飞机,这是因为隐形飞机不易被雷达发现,有出其不意的攻击效果。隐形飞机是庞然大物,如B-52,长20多米、翼展50多米、高5米多,那么它是怎样“隐形”的呢?从物理学方面来看,隐形飞机实际上是利用波的反射和吸收的原理,达到雷达隐形、红外隐形、可见光隐形和声波隐形的目的。蝙蝠飞行和捕食,是由于它不断发出超声波,然后利用它敏锐的耳朵接收和分析回声,判断物体的性质、方向和距离,这使它能够在漆黑的夜晚自由飞行和捕食。雷达探测空中物体的原理与蝙蝠相同,雷达发射的不是超声波而是电磁波。     

铁路提速与弯道向心力

 2004年4月,全国铁路实现了自1994年以来的第五次大面积提速,时速160千米及其以上的线路达到7700千米。今年还将实施第六次大面积提速,部分提速干线列车时速可以提高到200千米,相当于F1赛车多数情况下的平均速度。速度,就是效益,就是竞争力,是交通运输现代化最重要的表现。发展高速铁路是当今世界各国铁路交通发展的潮流与主导趋势。但是制约铁路提速的众多因素中,最重要的一条竟是“弯道”。据郑州铁路局报道:为了列车的安全和平稳,需对7000多千米铁路线上的弯道一一进行调整,将小半径曲线线路全部改造成大半径曲线或直线线路,同时调高曲线外轨。     

电磁感应理论在磁悬浮列车中的应用

介绍了电磁感应和超导基本理论的实际应用－磁悬浮列车。以日本超导磁悬浮列车为例，阐述其作用原理，介绍了超导磁悬列车的发展状况。指出在物理教学中，理论学习与实际应用相结合是提高学生学习兴趣和培养创新能力的有效途径。     

交、直流电的极性演示实验

我们知道交流电是指电流的大小、方向都有周期性变化的电流,而直流电电流的大小、方向是不随时间而变的定值。在引导初学者建立这两个概念时,特别是交流电,应当让他们认识电流方向的周期性变化。如何来做这个实验呢?通常我们是让交流电通过负载电阻,用示波器观察负载两端电压的变化。而对示波器原理缺乏了解的初学者来说,将     

幾个物理習题

1.太阳光垂直照射於地面,在每1米~2上一分钟内能供給約10千卡的能量。有一个利用太阳能的發動机,如果它的效率是20％,而它跟阳光垂直的面积是100米~2,那么它的功率是多大? 答:=19馬力。 2.某紡織廠的車間內设有100台織布机,每台織布机的功率都是1馬力,如果由一个效率为60％的鍋爐所發出的熱來使这些織布机做功一晝夜,那么在这一晝夜中鍋爐需燃燒掉多少煤?煤的燃烧值是7600千卡/千克。     

真空管道HTS磁浮实验系统中直线电机复合次级研究

在真空管道HTS磁浮实验系统中,利用高温超导体为列车提供悬浮力,闭合圆环形长初级直线感应电机进行驱动,列车加速性能取决于直线电机产生的最大推力.本文结合真空管道的特性,建立了复合次级直线电机模型,利用分层理论模型分析了复合次级参数对电机启动推力及法向力的影响,并通过有限元仿真分析验证直线电机驱动特性与复合次级参数之间的关系.结果表明,采用1.3 mm厚的次级铝板和1 m~2 mm厚的背铁组成的复合次级,列车可以获得较高的启动推力,在运行过程中获得较大加速度,并有效削弱了法向吸力,提高了列车运行时的稳定性,最后通过实验测试,验证了仿真研究的正确性,为高速真空管道HTS磁悬浮列车应用提供设计参考.     

IC卡及其应用

 当今世界信息技术的发展日新月异,一个以采集、开发、利用信息资源为特征的信息技术革命正席卷全球,信息技术已广泛地渗透到社会生活的各个领域:从电话卡到工资卡;从借书卡到售饭卡;从汽车加油卡到健康卡;从ＡＴＭ机到电子商务……无处不见ＩＣ卡的身影。什么是ＩＣ卡?它工作的基本原理是什么?安全性如何?有哪些具体应用?本文拟对此作些介绍。一、ＩＣ卡及其分类1.什么是ＩＣ卡ＩＣ卡即集成电路卡(ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｃａｒｄ)。它是将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中,封装成卡片的形式。     

原子称重取代千克原器

 从1883年起,保存在法国塞夫勒市国际度量衡局两个玻璃罩中的一个铂铱合金圆柱体一直被作为国际标准质量单位--千克。千克这样定义已有100多年,期间总共只将它从玻璃罩中取出过3次。迄今对米标准原器的保存仍采取不少预防性措施,但这已经成了一种传统而已。     

浅谈特高压输变电

 电能是表示电流做多少功的物理量.电能的一个重要特性是不能简单储存,所以就要求从发电厂发出的电能,通过输电线路立刻送到各个用电地区.根据输送电能距离的远近,采用不同的电压.从我国现在的电力情况来看,送电距离在15～20千米时通常采用10千伏输电;送电距离在50千米左右采用35千伏输电;送电距离在100千米左右时采用110千伏输电;送电距离在200～300千米时采用220千伏的电压输电;输送距离300千米以上需要采用更高的电压.输电电压在110千伏、220千伏的线路,称为高压输电线路,输电电压在330～750千伏的线路,称为超高压输电线路,而输电电压在1000千伏左右的线路,则称为特高压输电线路.特高压输电是目前电力生产的先进技术,对我国国民经济的发展起着重要的作用.     

F=mg的联想和知识网

物理这门课的系统性是很强的,因而只要抓住这个体系的主线——物理概念和物理意义,并用它把一个个物理结论串起来,就能形成自己的知识链,再加以适当的联想、对比和拓宽,一个清晰的知识网就不难形成了.例如:重力F=mg,可以算是一个非常普通的概念了.它作为一种力,具有力的普遍特性:大小、方向、作用点;再考虑到它的特殊性,与其它性质的力相比较,它的产生、存在,效果有没有什么不同的地方?如果注意到g随海拔高度及纬度的变化,是否能够有什么解释呢?这时候,如果“勇于”打破章与章之间的界限,想到万有引力是产生重力的真正原因,就又会产生新的启示.将原来的公式拓展一下,由于     

磁浮基本原理及实现形式综述

论文首先介绍了磁浮的两个基本原理恩肖定理和布鲁贝克推论的基本内容和适用范围,指出磁浮系统稳定判定的基本原则;然后根据实现介质和基本原理将现有磁浮系统实现形式分为八类,并具体阐述每类系统的实现介质、物理原理、特点等;文章最后指出对于不同的实现形式在实际中有不同的应用价值和前景.     

球面屈光不正眼配镜的光学原理

据不完全统计，在我国城市中约有三分之一的人患有屈光不正．眼镜是人类应用最广泛的一种矫正屈光不正眼的医疗工具之一，它的光学原理是什么呢?本文就这一问题做如下讨论．     

“顶”风帆船的动力之源

 顺风扬帆、乘风破浪,风对船帆的压力是推动帆船前进的动力。可是,如果遇上了逆风,帆船还能依靠风的力量前进吗?帆船能不能“顶”风破浪呢?回答是肯定的。加拿大帆船运动员普林斯就是“顶”风破浪的高手,在狂风暴雨的恶劣天气中,他硬是驾驶着心爱的轻便小帆船,“顶”狂风、破恶浪,创造出平均速度为每小时225千米的好成绩。逆风帆船前进的动力帆船怎样在逆风中获得动力呢?如图1所示,先让我们来做一个小实验。