磁悬浮列车有哪些特点?
从轮子发明的那一天起,所有的车辆都采用车轮与地面或钢轨的摩擦使车辆向前运动,当摩擦力足以毁坏车轮或钢轨时,列车的速度就达到了极限。如果想要获得更高的速度,就得尝试通过克服车轮与钢轨之间的摩擦力来提高车速。磁悬浮列车正是克服了这种摩擦力才达到了常规无法达到的速度。
磁悬浮列车能飞驰在轨道面上,主要归功于超导新技术。1911年,荷兰物理学家昂内斯将水银冷却到零下40℃,使它凝固为一条线,并对它通以电流。当温度降至零下268.9℃时,昂内斯发现水银中的电阻突然消失了。后来,人们把这种电阻突然消失的现象叫作超导现象。在温度和磁场都小于一定数值的条件下,导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零,这种特殊的导电状态就称为超导态,在很低的温度下呈现超导态的导体就是超导体。
1933年,迈斯纳和奥森费耳德通过进一步的研究发现,金属处在超导态时其内部磁感应强度为零,即能把原来在其体内的磁场排挤出去,也就是说,在超导体内,根本不会发现任何磁场。即使原来导体中有磁场存在,一旦变为超导体以后,磁场就统统被排斥在磁场之外。正是由于超导体的抗磁性,会对磁铁产生一个向上的排斥力,这种排斥力使列车行驶时不与铁轨直接接触,人们开始研制的磁悬浮列车就是利用磁极同性相斥的原理,将超导磁体安装在列车底部,再在轨道上铺设连续的良导体薄板。电流从超导体中流过时,产生磁场,形成一种向下的推力,当推力与车辆重力平衡时,车辆就可悬浮在轨道上方一定的高度了。
磁悬浮列车与目前的高速列车相比,具有许多无可比拟的优点。它可靠性能好,维修简便,最主要的是它的能源消耗极低,不排放废气,无污染。磁悬浮列车集计算机、微电子感应、自动控制等高新技术于一体,是目前人类最理想的绿色交通工具。
浮车体、直线电机驱动技术,利用“同性相斥,异性相吸”的原理,让车体
具有抗拒地心引力的能力,并完全脱离轨道,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。这在交通技术发展史上是
一个重大的突破,磁悬浮列车被誉为21世纪一种理想的交通工具。
磁悬浮列车的特点是:运行速度快,平稳舒适,易于实现自动控制;无
噪音,不排出有害的废气,有利于环境保护;可节省建设经费;运营、维护
和耗能费用低。目前,中国和日本、德国、英国都在积极研究这种车。日本
的超导磁悬浮列车已经进入实用阶段,运行时速可达500千米以上。
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