Question

火车的动力来源,和它行进的原理?

可能是我的提问方式有问题,我的意思是使火车前进的动力只是来自车轮与铁轨的巨大摩擦力吗?

Answer 1

电力机车和内-电传动内燃机车是牵引电机；内燃-液力传动内燃机车是工作油传递柴油机的动力；还有一部分机械传动的重型轨道车是像汽车那样直接用机械式变速箱和排挡传递柴油机的动力到车的动轮。车辆里，绿皮车是中间有一些车辆装有发电机，靠车辆运行时轮对转动带动发电机发电；红皮车和蓝皮车（25K,25G,25T系列）因为有空调装置耗电量比较大，自身携带发电机发出的电量不够用，有的靠加挂KD（空调发电车，内部是一个柴油发电机组）车发电向车辆供电；还有一部分（主要是25K,25T型中的一部分）是靠装有列车供电装置的机车（内燃机车的DF4DF,DF11G型，电力机车的SS8机车供电型,SS9G等机车）直接向车辆供电。

Answer 2

相互接触当然是靠摩擦力，而磁悬浮列车靠的是磁力。

Answer 3

多是电力,还有磁悬浮.

Answer 4

内燃机车应用原理
内燃机车顾名思义是通过燃料在机器内部的燃烧而产生动力的机车。这和汽车、拖拉机没什么区别。但作为一拉一整列，经常拉着几千吨货物快速奔驰的火车动力来说，它和汽车、拖拉机又有着极大的不同。主要表现在能量的传递方式上。
我们知道，汽车和拖拉机都是通过发动机产生原动力，然后通过变速箱，将动力传到车轮上，以获得不同情况下的不同的力矩。在发动机与变速箱之间，设有离合器，以方便操作者进行操作。而铁路机车是没有可能设置这样的变速箱和离合器的。在启动初期，因为要启动的是几千吨的列车，需要的力矩极大，试想想，这需要多大的变速齿轮啊。就算有这样的大齿轮，需要多达的发动机功率才能保证发动机不停车。所以，铁路机车不能沿用汽车和拖拉机的传统的力的传递方式。
目前，世界上最先进的内燃机车一般采用的是电传动方式，俗称“电传动内燃机车”。电传动内燃机车又按电传动的方式不同，分为：“交——直传动”、“直——直传动”和“交——直——交传动”。下面以我国主型内燃机车的主要传动方式“交——直”为例。
DF4和DF8系列主型内燃机车都是由一台16V＃＃（＃＃代表缸径）柴油机产生原动力，柴油机启动后，带动一台大功率的交流主发电机发电，发出的三相交流电经主整流柜整流，变成直流电，再平均分配到六台直流牵引电动机。牵引电动机上有齿轮，将能量传递给车轮，整个传递过程就完成了。
司机在驾驶室所做的操作，就是决定主发电机什么时候发电，什么时候不发电。机车的输出电功率与柴油机的输出功率是自动匹配的。需要反向运行的时候，只需改变直流牵引电动机内的电流方向。

-------------------------------------------------------------
要以最快的速度从一个地方去到数百公里，甚至数千公里以外的地方，一般人都会选择乘搭飞机。可是，在不久的将来，一种新的交通工具将会带领人们以高速于城市之间穿梭。

目前为止，一般的子弹火车能以 200 km/h 的速度前进。由于火车与路轨之间的磨擦力限制了火车的最高速度，所以人们便开始研究能悬浮于路轨之上的火车，于是便有磁浮火车的出现了。

顾名思义，磁浮火车是利用磁力使火车悬浮于路轨之上。磁浮火车经常被称为 MagLev，即 Magnetically Levitated train 的简写。但是，利用一般的磁铁并不能把火车稳定地浮起。要是你将两块磁铁的北极相对，你会发现无法使一块磁铁稳定地浮在另一块上 (图一)。所以，要把火车浮起并不如想像中般简单。

真正磁浮火车是如何浮起来的？目前，磁浮火车还在试验阶段。德国科学家设计了一个名为 Transrapid 的系统，利用了‘电磁力悬浮法’(EMS) 把火车浮起 (图二)。在这个系统中，火车的底部包着一条导轨，在火车底部起落架的电磁铁向着导轨，磁力使火车悬浮在导轨之上约一厘米，即使在静止的时候，火车仍然保持浮起。其他导引磁铁则能使火车在行使时保持稳定。

日本的科学家则利用了‘电动力悬浮法’(EDS) 把火车浮起。还记得甚么是‘电磁感应’吗？当磁铁在导体附近移动，导体内的磁场会因而改变 (图三)，并感应出电流。感应电流又能产生磁场，根据楞次定律，这样产生出来的磁场总是倾向于抗拒引起这个感应的改变。‘电动力悬浮法’应用了电磁感应的原理。图四(a)显示了这种磁浮火车的原理。火车在导槽内行走，槽的两边安有一系列 "8" 字形的线圈。当一辆列车快速驶过时，车两边的超导磁铁便会在线圈上感应出电流。巧妙的是，超导磁铁在 "8" 字形的线圈中心以下经过，因此 "8" 字形线圈下半部的磁通量改变比上半部大，感应出如图四(b)所示的电流，产生磁力。"8" 字形线圈下半部的磁极与超导磁铁的磁极相同，上半部则与之相反，结果是这两部分的线圈对超导磁铁产生的磁力，都有一个向上的分力，把列车悬浮起来。由于"8" 字形线圈只有在超导磁铁运动时才能感应出电流并产生磁性，因此当火车静止的时候，便不能浮起。所以，火车在启动时会首先靠轮子来滑行，直到产生的磁力足以承托火车的重量，才将轮子收起来，就好像飞机起飞一样。

那么，磁浮火车是怎样被推动的？它的基本原理很简单。以日本的磁浮火车为例。移动的列车带同超导磁铁在导槽两边的线圈感应出电流，根据这些讯息，系统便会把交流电输入导槽两边的推进线圈，产生南北梅花间竹的磁极 (图五)，对超导磁铁造成拉力和推力，使列车加速。

磁浮火车能悬浮在路轨上行驶，免除了火车与路轨之间的磨擦力，故能以高速飞驰。估计未来的磁浮火车能以高达 500 km/h 的速度行驶，比现在最快的火车速度要高一倍。此外，磁浮火车非常宁静。德国农民在磁浮火车路轨附近工作，几乎察觉不到有火车经过呢！但磁浮火车有一个缺点，就是建造导轨的费用昂贵。磁浮火车只能在这些导轨上走，大大限制了它的发展。估计未来的铁路发展，仍会以传统火车为主。

值得中国人民兴奋的是，世界上第一条商用的磁浮铁路将于 2003 年于中国面世。这个计划耗资 26 亿元人民币。到时 Transrapid 磁浮火车将会带领人们以 200 km/h 的高速穿梭于上海市中心和浦东国际机场之间，整个旅程只需 10 分钟！

相关图片 在这里
http://www.hk-phy.org/articles/maglev/maglev.html

一些 小资料

铁路运输是其中一种最有效的已知陠上交通方式。铁轨能提供极光滑及坚硠的媒介让 列车 的 车轮 在上面以最小的 摩擦力 滚动。这样，在 列车 上面的人会感到更舒适，而且节省 能量 。如果配置得当，铁路运输可以比 路面运输 运载同一 重量 客货物时节省五至七成能量。而且，頵轨能平均分散 列车 的重量，令 列车 的载重力大大提高。

运作
一个铁路运输系统包括很多元素，耠且它们之间是相辅相成的。如果没有吠适的系统，火车将无法顺利运行。 首 ??，是铁路沿线的 地理 环境。 其次是系统的用途为何： 客运 还是 货运 ？如果是客运，还要考虑乘客是 通勤 者还是中、 长途 旅行者。 当弄清楚需求后，便要决宠建造的铁路类型： 轻铁 、 重铁 还是 高速铁路 。另外还有 单轨铁路 、 橡胶车轮轨道系统 和 磁浮铁路 等，因为这些线的列车也是以轨道导堕行走。现时很多大 城市 都设有 城市轨道交通系统 或 有轨电车 系统。 决定建造的铁路类型后，便覠小心选择使用的 轨距 。 列车 动力方面，古时用 马 ，后来有 蒸汽 ，现在则用 柴油 或 电力 。如果是电力，便需要 电气化铁路 的系统。这样一来，又有不同的方法砺 列车 供电。最普遍的是 高架电缆 及 轨道供电 。 最后，要根据交通流量决定路轨皠数目。如果流量是小的，可以只建一梠路轨，但一定要有 避车处 让多于一列 列车 使用这条铁路。流量大的，可以铺双砚甚至多线，有些繁忙的路段甚至有八砚平行行走，每个方向有四条路轨。

历史
希腊 是第一个拥有路轨运输的国家。至少?千年前已有马拉的车沿着轨道运行。 1804年 ， 理查.特尔维域克 在 英国 威尔斯 发明了第一台能在铁轨上前进的 铁路机车#蒸汽机车 ，但没赚到甚么钱。 第一台取得成加的蒸汽机车是 乔治.斯第芬孙 在 1829年 建造的火箭号。 1820年代 ， 英格兰 的 史托顿与达灵顿铁路 成为第一条成功的蒸汽火车铁路。后?的 利物浦与曼彻斯特铁路 更显示了铁路的巨大发展潜力。 很忠铁路便在英国和世界各地通行起来，丘成为世界交通的领导者近一个 世纪 ，直至 飞机 和 汽车 发明才减低了铁路的重要性。 高架电缆 在 1888年 发明 后，首条使用 高架电缆 的电气化铁路在 1892年 启用。 第二次世界大战 后，以 柴油 和 电力 驱动的 列车 逐渐取代蒸汽推动的 列车 。 1960年代 起，多个国家均建置高速铁路。而货顾铁路亦连接至 港口 ，并与 船运 合作，以 货柜 运送大量货物以大大减低 成本 。 现时在全球 236 个国家和地区之中，有 144 个设有铁路运输 (包括全世界最小的国家 梵蒂冈 在内)，其中约 90 个国家提供客运铁路服务。铁路依然栯世界上载客量最高的交通工具，拥有砡法被取代的地位。 中国第一条铁路厂于上海，由 英国 人兴建，后被清朝地方官员买回并拆栁。而正式使用的第一条铁路和蒸汽机蠦则是由 李鸿章 兴办的 开滦公司 煤矿所建。

Answer 5

内燃机车应用原理
内燃机车顾名思义是通过燃料在机器内部的燃烧而产生动力的机车。这和汽车、拖拉机没什么区别。但作为一拉一整列，经常拉着几千吨货物快速奔驰的火车动力来说，它和汽车、拖拉机又有着极大的不同。主要表现在能量的传递方式上。
我们知道，汽车和拖拉机都是通过发动机产生原动力，然后通过变速箱，将动力传到车轮上，以获得不同情况下的不同的力矩。在发动机与变速箱之间，设有离合器，以方便操作者进行操作。而铁路机车是没有可能设置这样的变速箱和离合器的。在启动初期，因为要启动的是几千吨的列车，需要的力矩极大，试想想，这需要多大的变速齿轮啊。就算有这样的大齿轮，需要多达的发动机功率才能保证发动机不停车。所以，铁路机车不能沿用汽车和拖拉机的传统的力的传递方式。
目前，世界上最先进的内燃机车一般采用的是电传动方式，俗称“电传动内燃机车”。电传动内燃机车又按电传动的方式不同，分为：“交——直传动”、“直——直传动”和“交——直——交传动”。下面以我国主型内燃机车的主要传动方式“交——直”为例。
DF4和DF8系列主型内燃机车都是由一台16V＃＃（＃＃代表缸径）柴油机产生原动力，柴油机启动后，带动一台大功率的交流主发电机发电，发出的三相交流电经主整流柜整流，变成直流电，再平均分配到六台直流牵引电动机。牵引电动机上有齿轮，将能量传递给车轮，整个传递过程就完成了。
司机在驾驶室所做的操作，就是决定主发电机什么时候发电，什么时候不发电。机车的输出电功率与柴油机的输出功率是自动匹配的。需要反向运行的时候，只需改变直流牵引电动机内的电流方向。

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要以最快的速度从一个地方去到数百公里，甚至数千公里以外的地方，一般人都会选择乘搭飞机。可是，在不久的将来，一种新的交通工具将会带领人们以高速于城市之间穿梭。

目前为止，一般的子弹火车能以 200 km/h 的速度前进。由于火车与路轨之间的磨擦力限制了火车的最高速度，所以人们便开始研究能悬浮于路轨之上的火车，于是便有磁浮火车的出现了。

顾名思义，磁浮火车是利用磁力使火车悬浮于路轨之上。磁浮火车经常被称为 MagLev，即 Magnetically Levitated train 的简写。但是，利用一般的磁铁并不能把火车稳定地浮起。要是你将两块磁铁的北极相对，你会发现无法使一块磁铁稳定地浮在另一块上 (图一)。所以，要把火车浮起并不如想像中般简单。

真正磁浮火车是如何浮起来的？目前，磁浮火车还在试验阶段。德国科学家设计了一个名为 Transrapid 的系统，利用了‘电磁力悬浮法’(EMS) 把火车浮起 (图二)。在这个系统中，火车的底部包着一条导轨，在火车底部起落架的电磁铁向着导轨，磁力使火车悬浮在导轨之上约一厘米，即使在静止的时候，火车仍然保持浮起。其他导引磁铁则能使火车在行使时保持稳定。

日本的科学家则利用了‘电动力悬浮法’(EDS) 把火车浮起。还记得甚么是‘电磁感应’吗？当磁铁在导体附近移动，导体内的磁场会因而改变 (图三)，并感应出电流。感应电流又能产生磁场，根据楞次定律，这样产生出来的磁场总是倾向于抗拒引起这个感应的改变。‘电动力悬浮法’应用了电磁感应的原理。图四(a)显示了这种磁浮火车的原理。火车在导槽内行走，槽的两边安有一系列 "8" 字形的线圈。当一辆列车快速驶过时，车两边的超导磁铁便会在线圈上感应出电流。巧妙的是，超导磁铁在 "8" 字形的线圈中心以下经过，因此 "8" 字形线圈下半部的磁通量改变比上半部大，感应出如图四(b)所示的电流，产生磁力。"8" 字形线圈下半部的磁极与超导磁铁的磁极相同，上半部则与之相反，结果是这两部分的线圈对超导磁铁产生的磁力，都有一个向上的分力，把列车悬浮起来。由于"8" 字形线圈只有在超导磁铁运动时才能感应出电流并产生磁性，因此当火车静止的时候，便不能浮起。所以，火车在启动时会首先靠轮子来滑行，直到产生的磁力足以承托火车的重量，才将轮子收起来，就好像飞机起飞一样。

那么，磁浮火车是怎样被推动的？它的基本原理很简单。以日本的磁浮火车为例。移动的列车带同超导磁铁在导槽两边的线圈感应出电流，根据这些讯息，系统便会把交流电输入导槽两边的推进线圈，产生南北梅花间竹的磁极 (图五)，对超导磁铁造成拉力和推力，使列车加速。

磁浮火车能悬浮在路轨上行驶，免除了火车与路轨之间的磨擦力，故能以高速飞驰。估计未来的磁浮火车能以高达 500 km/h 的速度行驶，比现在最快的火车速度要高一倍。此外，磁浮火车非常宁静。德国农民在磁浮火车路轨附近工作，几乎察觉不到有火车经过呢！但磁浮火车有一个缺点，就是建造导轨的费用昂贵。磁浮火车只能在这些导轨上走，大大限制了它的发展。估计未来的铁路发展，仍会以传统火车为主。

值得中国人民兴奋的是，世界上第一条商用的磁浮铁路将于 2003 年于中国面世。这个计划耗资 26 亿元人民币。到时 Transrapid 磁浮火车将会带领人们以 200 km/h 的高速穿梭于上海市中心和浦东国际机场之间，整个旅程只需 10 分钟！

相关图片 在这里
http://www.hk-phy.org/articles/maglev/maglev.html

一些 小资料

铁路运输是其中一种最有效的已知陠上交通方式。铁轨能提供极光滑及坚硠的媒介让 列车 的 车轮 在上面以最小的 摩擦力 滚动。这样，在 列车 上面的人会感到更舒适，而且节省 能量 。如果配置得当，铁路运输可以比 路面运输 运载同一 重量 客货物时节省五至七成能量。而且，頵轨能平均分散 列车 的重量，令 列车 的载重力大大提高。

运作
一个铁路运输系统包括很多元素，耠且它们之间是相辅相成的。如果没有吠适的系统，火车将无法顺利运行。 首 ??，是铁路沿线的 地理 环境。 其次是系统的用途为何： 客运 还是 货运 ？如果是客运，还要考虑乘客是 通勤 者还是中、 长途 旅行者。 当弄清楚需求后，便要决宠建造的铁路类型： 轻铁 、 重铁 还是 高速铁路 。另外还有 单轨铁路 、 橡胶车轮轨道系统 和 磁浮铁路 等，因为这些线的列车也是以轨道导堕行走。现时很多大 城市 都设有 城市轨道交通系统 或 有轨电车 系统。 决定建造的铁路类型后，便覠小心选择使用的 轨距 。 列车 动力方面，古时用 马 ，后来有 蒸汽 ，现在则用 柴油 或 电力 。如果是电力，便需要 电气化铁路 的系统。这样一来，又有不同的方法砺 列车 供电。最普遍的是 高架电缆 及 轨道供电 。 最后，要根据交通流量决定路轨皠数目。如果流量是小的，可以只建一梠路轨，但一定要有 避车处 让多于一列 列车 使用这条铁路。流量大的，可以铺双砚甚至多线，有些繁忙的路段甚至有八砚平行行走，每个方向有四条路轨。

历史
希腊 是第一个拥有路轨运输的国家。至少?千年前已有马拉的车沿着轨道运行。 1804年 ， 理查.特尔维域克 在 英国 威尔斯 发明了第一台能在铁轨上前进的 铁路机车#蒸汽机车 ，但没赚到甚么钱。 第一台取得成加的蒸汽机车是 乔治.斯第芬孙 在 1829年 建造的火箭号。 1820年代 ， 英格兰 的 史托顿与达灵顿铁路 成为第一条成功的蒸汽火车铁路。后?的 利物浦与曼彻斯特铁路 更显示了铁路的巨大发展潜力。 很忠铁路便在英国和世界各地通行起来，丘成为世界交通的领导者近一个 世纪 ，直至 飞机 和 汽车 发明才减低了铁路的重要性。 高架电缆 在 1888年 发明 后，首条使用 高架电缆 的电气化铁路在 1892年 启用。 第二次世界大战 后，以 柴油 和 电力 驱动的 列车 逐渐取代蒸汽推动的 列车 。 1960年代 起，多个国家均建置高速铁路。而货顾铁路亦连接至 港口 ，并与 船运 合作，以 货柜 运送大量货物以大大减低 成本 。 现时在全球 236 个国家和地区之中，有 144 个设有铁路运输 (包括全世界最小的国家 梵蒂冈 在内)，其中约 90 个国家提供客运铁路服务。铁路依然栯世界上载客量最高的交通工具，拥有砡法被取代的地位。 中国第一条铁路厂于上海，由 英国 人兴建，后被清朝地方官员买回并拆栁。而正式使用的第一条铁路和蒸汽机蠦则是由 李鸿章 兴办的 开滦公司 煤矿所建。