设计磁悬浮列车的工程师真是厉害，他们是如何让几百吨的列车悬浮高速行驶的，来看看他的工作原理。磁悬浮列车想要悬浮高速行驶，首先要解决列车是怎样前行。在这之前，先了解下磁悬浮列车的核心物件就是这一个超导磁铁。 电磁铁是在普通的铁芯的表面绕一圈，导线通电后会就会有磁性，但是当电流过大，导体的温度就会过高，电磁体的磁性就会消失。超导磁体是把温度下降到某些特定的程度时，让导体电阻接近零的状态， 没有电阻，导体电流大，也不发热，这时被导体通电，就变成了一个超级磁体，也就是超导磁体。充一次电，电流会在导体内无限循环，基本没损耗。为了让导体一直维持低温状态下， 就用了这个机载液害制冷系统，就这样把四个这样的具有相反即兴超导体安排在列车的一个个单元中。回到前面问题，列车的前行是用这些普通的电磁铁推进的，这些普通的电磁铁也叫推进线圈，被安排在导轨两侧。 现在来看看他和超导磁体是怎样推进列车的。根据磁极同级排斥、异极相吸的原则，推进线圈和超导磁体这种排列很明显尽力是向前的，列车会往前走，当列车达到下一个平均位置时，通过电流改变一下推进线圈的磁极， 火车尽力还是往前，这样反复，火车就会一直前走。第二个要解决的是悬浮列车最重要的一环，悬浮。可能你没想到的是，悬浮列车悬浮用的是这些八字形的电磁体，他们是一一排放在轨道两边， 现在我们来看看他是怎样让列车悬浮的。磁悬浮列车两边的超导磁体产生的南北极磁合力跟普通长磁铁一样，我们就用长形磁铁来表示。列车八字形线圈通电后，会产生上下两个磁场，此时长形磁铁经过八字形中心时，不会有任何影响， 但是长形磁铁往下时，八字形电磁体会对长形磁铁施加一个向上的拉力，使长形磁铁一直在八字形电磁体中心， 如果这个力大于列车的重量，列车就悬浮起来了，所以列车越快，它的浮力就越大。这也是怎么回事磁悬浮列车刚开始起要用普通轮胎的原因，当速度达到一个临界点， 轮胎就会自动收回，进行悬浮行驶。高明吧？还没完，最后一个列车行驶中是怎么样才能做到一直在轨道中间的？ 还是前面讲的八字形电磁体，只是现在像这样把它连接起来。如果列车在中间，左右两边八字形电磁体对超导磁体的力是相等的，就不会产生电流， 但是如果稍微往右，就会导致两边八字形电磁体的电动式发生改变，此时的回路就会产生电流，这个电流又会对八字形电磁体底部磁场 产生很大的影响，就是往右的磁场会变大，左边的磁场变小，这时就会产生一个向左的推力，把列车推回到轨道中心，你明白了吗？

  发明火车变轨的人真是个天才！我们在坐火车时是否都有个疑问，这么多轨道火车是怎么实现变轨的？不会划出轨道吗？那么今天我将向您展示火车变轨的原理。 其实，火车变轨这种巧妙的切换设计，是通过对车轮和轨道的简单技巧实现的。我们先看看火车车轮的设计。每一个车轮都有一个凸起的边缘，我们把它称为凸圆。这是一个保证车轮永远都不可能出轨的设计。 现在来看看单条轨道。假设轨道上有一个分支线路，而你想让车轮通过左侧轨道，那么只需要让右侧部分在车轮到达之前如图所示弯曲。这就是轨道切换背后的基本概念。接下来让我们一起看看当存在两队轨道时，怎么达到变轨目的。 注意哈，这里有橙色和黄色两条蛇鬼。要想火车往前或者拐弯，只需要变动两条蛇鬼就可以在一定程度上完成。由于车轮突圆的存在，在蓝色蛇鬼打开时，你能够正常的看到有很大的间隙， 所以右边的轮子可以沿着黄色轨道行驶。如果以相反的方式弯曲蛇轨，在橙色的蛇轨区域形成一个间隙，那么火车将沿着蓝色轨道直线行驶。格外的简单且有效的机制。 蛇鬼的长度能够最终靠书轴点像这样弯曲来减少蛇鬼的长度。至于为何需要缩短蛇鬼长度，我们后面再讲。先往下看。 注意哈。如果在这样的轨道上运行火车，他一样会脱轨。为什么呢？这是因为交叉设计使得轨道交叉在一个点。当火车走到这 轨道，会将车轮顶起来，造成脱轨。解决方式也格外的简单暴力。只要在两条铁轨的交叉位置提供一个间隙，就像这样把部分铁轨缩短，车轮穿过交叉路口，就不会撞到任何轨道，使得火车安全通过。 先等等。我们一起看看交叉轨道区域车轮的慢动作，你会发现轮子掉进了这个缝隙。对这个问题，可以通过延长舌轨部分，这个延长的部分称为一轨。如图所示，舌轨的延长段在火车运行的时候可以为车轮提供一个支撑力。 通常情况下，在轨道交叉的附近会有另外两块铁轨，他们被称为检查轨。他们可以让火车更平稳高速的改变方向。这其实是高半径或低角度偏差轨道设计的问题。就像 像这样，车轮在通过一轨的时候，有可能会以这样的方式出轨。怎么办呢？注意看检查轨与两侧的主轨之间有一个固定的间隙，这样由于突圆的作用，车轮会被牢牢卡在两条轨道中间，避免出轨。 现在让我们了解一下缩短蛇鬼的重要性。其实火车车轮在行驶到红色位置时候，这些位置也相应承受着比较大的应力，使得这些部件会磨损的特别严重，所以蛇鬼是经常需要维护更换的。 这时候把较长的蛇轨分为两部分，前面替换为开关导轨，在磨损严重的时候，只需更换开关导轨就可以了，这大大节约了成本。蛇轨由开关杆控制，早期这个开关杆由人工操作，如今更换为电动机了。这样 远在控制式的操作员得到指令后，就可以远程控制完成变轨。以上就是火车变轨的机械原理，看完是不是非常佩服发明他的人，真是个天才。

  用手指一拨，他就会在空中以悬浮状态不停运动，这是真正的贴地飞行，还带着一溜白烟，看起来是不是很神奇。本期视频就是利用磁铁打造磁悬浮轨道，原理模拟磁悬浮列车的运行。看完这个视频 磁悬浮列车是怎么工作的吧，下面就把原理跟大家演示一遍。首先购买一些长方体形状的女磁铁，接着在铁板上用自制圆规画出一条轨道， 然后把女磁铁沿刚才画的轨道依次吸附排列，形成一个圆形。 you told me you woke up with keep your name and am i craving my poor we tipped it up some days you wanna give me is it because im in the music thing。 调整好每一块磁铁之间的间隙和角度，之后再沿着外围线条摆出一个稍微大一些的圆形。注意轨道的磁铁磁极方向要相同，内外的磁极方向要相反。调整好间隙和角度， 最后利用塑料原膜在中间拼接成一个圆形，用工具把外围女磁铁推到挨着塑料原膜。 接下来拿出一罐液弹，小心翼翼的取出盖子，接着准备一块已被同氧高温超导体放入塑料碗中， 随后用液弹给超导体材料来的液弹洗刷刷。使用液弹时一定要小心，因为液弹很容易就会造成冻伤，非专业人士请勿模仿。冷却后取出高温超导体，将它轻轻放在轨道上方，然后用手一拨， 就可以看到超导体在空中以悬浮的状态不停的运动。 最后放上一些磁力线显示卡，可以看到轨道附近的磁力线非常明显，再来一张显示卡看到没？注意对比左右两边的轨道，透过显示卡可以看到轨道泛着荧光， 此原理是经过液弹冷却可以进入超导态，进入超导态的材料内部电阻为零，导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力的在导线中形成强大的电流， 从而产生超强磁场，从而实现磁悬浮。在悬浮状态下，物体只有空气阻力，因此可以轻松实现加速到很高的速度，而且不受轨道上其他物体的影响。本期视频就到这里，欢迎大家在评论区互相交流学习，喜欢的朋友记得点赞加关注，我们下期见！

  二零零二年十二月三十一日，世界首条商业运营的磁悬浮列车在上海浦东开通运营。列车没有轮子，车体悬浮在轨道之上，与其说它在跑，还不如说是在飞。 让这辆列车飞起来的技术叫做长岛磁悬浮技术。长岛磁悬浮技术是利用磁极之间同级相斥、异极相吸的原理，使列车能够完全脱离轨道悬浮行驶的技术。 与普通列车的结构完全不同。磁悬浮列车的轨道呈梯子型，车厢下方则像一个凹字，将轨道包住。在车体底部和凹字形下方安装有磁性相反的电磁铁。当轨道通电，轨道下方排列的电磁铁与车体底部的电 电磁铁就会产生相反的磁场。根据异极相吸的原理，在轨道和车体之间产生吸引力，原本压在轨道上的车厢受到了向上的力被吸起来， 当吸引力与车辆的重力平衡时，车体就会成功悬浮在车道的导轨面上。之后，列车还会利用磁极之间同性相斥的原理，确保列车在行驶过程中不会左右摇摆。 在梯子型轨道两侧和车体的侧面安装相同磁极的电子铁，并保证通电后左右两侧间隙的平衡。 当车体偏向右侧时，向右的视力会变小，而向左的视力会增大，将列车向左排斥，从而保证即使列车在拐弯时也能够始终不接触轨道，保 保持平稳运行。如今，长岛磁悬浮技术已经逐渐成为了当今使用较为广泛的磁浮技术，并使得越来越多的列车开始实现在地面飞行的壮举。

  一直以来，日本都没有放弃对磁悬浮技术的执念，日本中部铁路公司宣布将成建世界上第一条城际磁悬浮线路，使用磁悬浮列车将东京和大半这两个最大的城市连接起来，今天最快的高铁列车跑完这条线需要两个半小时， 新的磁悬浮列车只需要六十七分钟。磁悬浮列车并不是日本独有，但日本中部铁路公司开发的新型磁悬浮列车在技术上跨越了一大步，他的运行速度超过每小时六百公里，是目前当之无愧的最快列车。 能达到如此高的运行速度的背后，是一项已经开发了五十多年的技术，命为 sc maglev 超导磁悬浮，其中的 sc 就是超导的意思，下面就让我们来了解一下他的背后有哪些奥秘。磁悬浮列车 想要正常工作，首先必须达到三个目标，分别是驱动、悬浮和导向。超导磁悬浮列车也不例外。首先我们先从这列车的核心超导磁铁讲起。 从磁悬浮的名字就可以知道，这种列车需要非常强大的电磁铁，理论上电流值越强，磁性就越强，列车的悬浮升力和驱动力就越大，带动列车行驶的速度也就更快。 不过由于电阻带来的热量问题，普通电磁铁的电流值不能无限的增加，只能提高到一定的限度。 但当电磁铁冷却到极端温度时，这时就会诱发一种成为超导的现象，导体材料的电阻突然变为了零，电流会瞬间增大，而这正是我们想要的结果。由于没有了电阻，只需要给超导电磁线圈充电一次，就可以让这 直流电流永远的留在里面循环，完全没有能量损失。这样一来，超到电磁线圈就可以负载七十万安排的电流，这几乎是家用铜线电流值的两万倍。 利用这种特性，超导电磁线圈就可以变成最强大的电磁铁。但问题是怎样才能将电磁线圈冷却到极端温度以维持超导特性呢？这就需要使用车载液亥制冷系统。 超导磁悬浮列车使用尼太合金作为超导体，其超导临界温度为九点二开尔文。为了让尼泰合金超导体低于这个温度，需要使用四点五开尔文的低温液害，再其周围循环 一害，在流过超导体后会升温变成气态，然后再使用压缩机将害气变成液态。不过即使如此，降温的工作还需要 进一步优化，因为超导体会吸收外部热辐射，从而达不到超到临界温度，还需要在其周围添加热辐射防护罩，同时这个辐射防护罩也需要使用液害来冷却。为了防止热量对流，辐射防护罩内还需要保持真空状态。 每四个急性相反的超导体组成一个超导单元，虽然超导电磁铁激活后就不再需要电源了，但液害制冷系统需要大量的电力才能工作。这样的超导系统布置在列车的两侧，每隔一段就不止一套 超导磁铁，现在安装好了，就像前面说的，接下来我们需要先解决列车的驱动问题。这样的一个问题很简单，只需要在线路两侧布置一系列普通的电磁线圈即可。这些相邻的急性相反的电磁线圈通过不断的切换，急性与车载超导电磁线圈相互作用， 同性相斥，异性相吸，就可以驱动列车不断向前行驶。同时通过控制这种急性切换的频率，还可以控制火车的速度。 接下来就是列车的悬浮部分。悬浮技术听上去很科幻，但工程师们只用了一种八字线圈，就简简单单实现了列车悬浮，无需任何能量，只要安装在轨道的两侧就可以了。不过下面有点枯燥，高能预警。 列车上两侧相对的两套超导电磁线圈产生的磁场就像一根大大的长条磁铁，当这条大磁铁在这些八字线圈的中间位置平行移动时，变化的磁通量在线圈上产生了电场 由于拧成了八字形状，连同者的上下两个线圈，感应电视的方向相同。同时，因为大磁铁在线圈的中间位置上下感应电视也相同，所以这时没 有电流流通。也就是说，当条形磁铁在八字线圈的中心移动时，不会对线圈产生任何影响。 而当大磁铁在重力的作用下从下方的线圈经过时，下方磁环的磁通量强度会更高，感应电视将比上方磁环的感应电视更高，这种电视插就造成了电流流动，线圈就变成了电磁环， 上环的内部产生了一个南极，下环的内部产生了一个北极，靠在一起的这些词集相互作用。当这个力超过引力时，推动列车超导磁体向上移动的一个力就产生了。但随着磁铁向上移动，感应电流因为电视差的变小而减少点，磁力也会随之降低。 当推动超导磁体向上的电磁力与引力平衡时，列车就实现了悬浮。日本工程师就是利用 这项技术实现了十厘米左右的列车悬浮状态。另外，这种悬浮只有在列车高速跑起来后才会实现电磁悬浮。 因为当列车静止时，因为磁铁线没有切割线圈，就无法实现电磁悬浮。所以超导磁悬浮列车在启动和低速运行时，会使用普通轮胎运行，行驶速度达到连接速度，实现电磁悬浮状态后，轮胎在缩回车体内。 最后需要解决的是列车的导向问题，高速行驶的列车应该始终处于轨道中心位置，避免撞到侧壁。 工程师只是简简单单将前面提到的那些八字线圈相对应的连接起来，就实现了这种稳定性。当列车处于中间位置时，左右线圈的感应电视相等，没有电流流通。如果列车稍微向边上移动，左右线圈之间就会产生电视差， 导致连接的线圈出现电流流动。这些流动的电流会引起两边线圈的电流出现变化，从而对应的带来两边线圈电磁力的强弱变化，迫使列车重新回到中间位置，直到电流消失。 这真是一套简单而出色的机制。当然，有个问题是，超导磁悬浮列车的低温系统以及其他设备都需要大量的电力供应，该如何将电力传输到正在高速行驶的列车上呢？ 这就需要用到一种名为感应式机电的技术，利用电磁感应的原理，将电能从地面上的线圈传输到列车上的电力收集，线圈无需任何实体物质接触。 另外，超导磁铁产生的强磁场确实会危害乘客的健康，为此还需要在列车上假装磁屏壁装置，使客舱的磁场强度低于安全标准。超导磁悬浮列车也许会 像新干线一样，是日本铁路的一个技术飞跃，他的运行速度远远超过传统铁路，更环保、更安静、更安全。不过这些优点需要与巨大的开发成本相权衡。 磁悬浮列车到底会引领新一代高速地面运输技术的发展，还是成为一次失败的尝试，都需要我们拭目以待。这里是看懂工作室，关注我们，了解更多有趣的科学故事，我们下期见！

  上次我们了解了超导磁悬浮高铁悬浮原理和机身两旁的超导磁体。下面我们再来说说磁悬浮高铁是如何前进和加速的。那么如何使磁悬浮高铁前进加速呢？ 我们能够最终靠变换导电线即兴能改变电流方向的方法来改变电磁铁的南北即兴。具体做法就是在悬浮列车道两边特意整齐排列，安装成一串串的电磁铁。这些电磁铁被称为推进线圈，这也是列车运行的轨道部分， 专门负责推动磁悬浮列车前进的。下面我们具体说说高铁车身两旁的超导磁体和两边一串串的电磁铁是如何组合起来推动火车向前进的。根据磁铁同级排斥以及湘西的原理， 通过这两种磁体的排列方式看出，电磁铁整体合力施加在高铁超导磁体上的力是向前的，这时的高铁就会前移。当高铁移动到磁铁相斥位置时，电磁铁电流方向改变，他的磁极也跟着改变， 有再次合力把高铁接着往前推进。每次重复交叉的时候，都会让列车向前移动。就这样，在自己反复改变循环的情况下，速度会越来越快，稳定性也越来越高，磁悬浮高铁就会一直高速向前走， 这就是悬浮列车能高速运动的原理。最后来讲解一下列车的导向问题，看看他是如何做到不左右摇晃的。因为在两旁轨道内铺设的八字形电磁线圈，他的底部其实是相互连接的，通过对电子的控制就可以实现列车一直处于中心位置， 保证行驶的平稳。不过当磁悬浮高铁刚起步时，由于行驶速度慢，磁力线切割慢，线圈中感应的电动式太小，这时的列车是无法悬浮的，这时候就得借助于底部的启动轮子了。直到列车全速运行后，这时悬浮力大于列车的重力， 列车又能成功悬浮了，轮子就会像飞机起落架一样被收起隐藏。那么磁悬浮列车内部的电又是怎么来的呢？ 系统为了能够保证整个列车的供电问题，设计师还使用了一种新的电能回收装置，并用电子感应将地面线圈的电能进行回收。 就是将一个线圈安装在轨道的下面，另外一个安装在列车内的底部。和手机无线充电一样，两个线圈靠近就能为列车提供电力。因为磁悬浮 列车到处都是磁场，磁力线穿过乘客身体时，难免会对人体造成伤害，尤其是超导体的磁场非常强大。所以设计师在每节列车车厢两侧都安装四个磁屏蔽装置，这样就能保证乘客的身体健康了。并且在蹬车口的位置还会有速度数值的显示， 特快。超导磁悬浮高铁的研制，又一次让世界见证了中国科技的实力，中国真牛，为中国速度加油！

  就在铁轨两边安装一排排八字形的电线，它也不提供电源，就能把几百吨重的列车悬浮起来。这就是列车的磁悬浮原理。 你们肯定以为，悬浮列车的悬浮原理应该是这样的在铁轨底下铺设两根磁铁，然后在列车底下再安装两根反向磁铁， 利用磁体同级排斥的原理，然后列车就浮起来了。但现实中的列车悬浮原理要比你们认为中的复杂得多。而且磁铁它也不是埋在铁轨底下，不然悬浮列车怎么还要安装轮子？ 在铁轨两边一排八字形的这些他可不是磁铁哦，而是把导线绕成八字形的线圈，他甚至不提供电源。既然不是磁铁，那他是如何做到把几百吨重的列车悬浮起来的？通俗点讲，他的工作原理就类似 绕组的马达。八字形的线圈只是一根不提供电源的电线而已。幼儿园毕业的都知道。法拉利定律，当线圈放在磁场中时，他会受到一些力。这种力就像当我们在两侧的线圈之间旋转一个永磁体时， 磁铁的磁力线会穿过线圈，从而感应出一些电动式。就是电子运动的趋势，能够克服导体电阻对电流的阻力，使电壑在闭合的导体回路中流动的一种作用。 我们把这种概念应用于磁悬浮中。在前个视频我们讲解过，在车体两侧都排放有超导磁体，其实它俩的磁场合在一起。的作用。你可把它理解成一个长形永磁体。 当这个条形磁体向前运动时，磁体的磁力线将穿过位于两侧的八字形线圈。根据法拉蒂定律，电动式将在八字形线圈 的两个环路中感应电动式。但这八字线圈是扭曲的，他原本状态是这样的。这就意味着由于永磁体的存在，作用在上面的利益是相反的方向。这实现圈中感应的静电动式将为零。 此时，在八字形线圈中心的条形磁体，无论他如何运动，都不会对线圈产生任何影响。但当条形磁体稍微向下低一点时，八字形线圈的下环会经历更多的磁力线，因此与上环比，就会产生更多的电动式。 平衡。被破坏，导致电流开始在线圈内部流动。当电流开始流动时，线圈中会产生两个极，上面的是南极，下面的是北极。根据磁铁同级排斥，一级相吸的原理，下面的北极会把条形磁铁往上推，而上面的南极会把条形磁铁往上拉。在 在这两股力的作用下，中间的条形磁铁就会往上移动。如果这个力大于重力，那么安装有磁铁的列车就能悬浮起来。随着列车的上升，施加在线圈上的力就会逐渐减小。当列车上升至八字形中心点时，就恢复了磁力平衡。那为什么悬浮列车还要用车轮？ 当列车刚起步慢速行驶时，磁力线切割慢，线圈中感应的电动式太小，这时的列车是无法悬浮的，底下的轮胎就派上用场了。但当它速度越来越快，产生的磁场就会越来越强。这时，悬浮力大于列车的重力， 列车又能成功悬浮了。至于他是怎么跑起来的？看前面我有个视频详细讲解。

  这是往返日本东京和大阪。磁悬浮列车，轨道全长四十三公里。借助超导磁体的力量，这些火车悬停在距轨道仅十厘米的地方，最高时速可达六百零三公里。由于无需与轨道进行物理接触，他们能够在任何天气条件下运行， 并且由于摩擦减少和移动部件较少，因此维护成本较低。通常让火车悬浮的方法有两种可以利用吸引力将火车向上拉，或者利用排斥力将火车向上推。拉动方法涉及磁性铁轨和电磁体的组合。 利用吸引力来提升列车车体。这是一个主动系统，其中轨道和磁铁之间的间隙至关重要。因为吸引力的强度随着距离的平方而减小，所以列车需要主动控制和反馈回路，确保这些间隙保持在八到十二毫米之间。如果火车开始下落，支撑他的磁力会迅速减弱，导致他进一 不下。这些类型的列车被称为电磁悬浮列车。目前我国上海三十公里线路采用的就是这种系统。日本使用不同的系统，轨道和火车之间的间隙更大，达到十厘米，比电磁悬浮间隙大八倍，同时还提供被动稳定的悬浮方法。在这种方法中，火车上的磁铁与轨道上的无缘线圈相互作用。 当火车在这些线圈上移动时，他们会经历变化的磁场，从而产生相反的磁场，将火车向上提升。如果火车禁止在线圈顶部，则磁场不会发生变化。因此，这个动态系统只有在火车已经快速行驶时 才起作用。当火车减速时，火车的轮子会落下，但当车速达到一百公里时，轮子会翻转到车厢内。为了实现在轨道上的稳定位置，北极和南极垂直布置在轨道两侧。磁铁由线圈组成，排列成八字形。南极在一侧指向上 方，而北极在另一侧指向上方。如果火车轻微下落或侧向移动，火车上的磁铁会在相反的线圈上感应出电流，产生更强的磁场，从而将火车推回八字形状的终点。这个动态系统是宽容的，轨道和火车之间十厘米的间隙自然保持， 不需要复杂的控制输入。而名为 ask meglif l 零的日本磁悬浮列车是此类列车中的第一辆。这些列车需要超导线圈，在列车上产生极其强大的永久磁场。这些线圈会感应变化的磁场，使列车以稳定的悬浮。 他们位于托架的每一侧，必须保持在其临界温度以下，以确保其电流无阻力流动。泥态线圈使用液害冷却，并放置在由液氮冷却的容器内。线圈使用脉冲管制冷机进行冷却。他使用声波来冷却害气。詹姆斯微波望远镜也使用相同类型的制冷循环来保持其红外传感 气足够了，以检测来自遥远过去的最微弱的红外热辐射。每辆车有八个这样的线圈，每侧四个。但是如果乘客旁边有如此大的磁场强度，并且以因素的一半经过，可能会导致一些严重的问题。就像磁共振机器附近不允许放置含铁物体一样。所以需要找到一种方法来确保磁场不会延伸到客舱。 虽然无法阻挡磁场，但可以改变他们的方向。可以使用电工钢屏蔽，将磁场从机舱和车站转移开。电工钢含有百分之三的硅，经过后处理，可产生沿特定方向排列的大经理，并由冷闸工艺控制 听力取向。电工钢可以在这个方向上承载大约百分之三十的磁通量，从而将磁通量引导到所需的方向。但这个盾牌很重，所以工程师希望尽可能少的使用它。选择通过仔细设计磁铁本身来定制磁场形状。如果像这样放置两个平行的磁 铁，北极水平对齐，磁通线将与磁铁平行，并且磁铁之间的密度更大。然而，如果我们翻转其中一个磁力线就会连接起来，并在他们之间产生一种气泡，该位置的磁场会较弱。这就是将线圈布置在机舱两侧的方式， 每侧有四组线圈。翻转磁铁后，北极和南极彼此相对，走廊中产生低磁场。气泡屏蔽后，磁场强度降至仅零点五。 mt 几乎相当于地球磁场。当然，靠近磁铁的磁场强度不可避免会很高，所以无法在这些区域使用某些材料。例如，轨道需要由低磁钢或纤维增强复合材料制成。 但是，如果悬浮列车不接触地面，他如何推动自己呢？对于传统轨道，我们只需向车轮施加扭矩，将其推向地面。车轮实际上是扭矩发展的中间人。许多火车使用电动机来转动车轮，电动机利用电磁力来转 转动轴。如果我们可以使用相同的电机并打开它会怎么样？这称为线性电机交替的线圈，以精确的定时吸引和排斥火车。要制动时，列车可以反向使用该系统，这就是再生制动。由于电动系统不能低速工作，因此他们的车轮也有制动器。 这些列车还配备了空气制动器，可以在最高速度时非常有效的减慢列车速度。处理非接触式列车时，还存在另一个挑战 他们如何获得电力。对于低速磁悬浮系统，他们使用地铁系统中常见的低摩擦第三轨为列车供电。但随着速度越来越高，这是不切实际的，因为他违背了减少铁轨摩擦的原则。 一些早期版本的日本是电动系统，实际上配备了燃气轮机来提供电力。现在使用线性感应线圈，从引导线圈变化的磁场中收集能量。虽然会产生磁阻力，但他比在列车上携带大型发电机更 高速。磁悬浮列车可节省乘客的时间，进而提高经济生产力。假如九百名乘客的旅行时间减少两小时，相当于一千八百小时或七十五天。但磁悬浮系统的建设更加困难。 他们需要全新的轨道，全程需要电磁线圈和特殊材料。成本是高铁的十至五十倍。法国高速铁路建于八十年代，每公里成本仅为二百万美元。而日本线路的第一阶段预计每公里成本为七千七百万美元。 为了减少一小时的旅行时间，这是一个巨大的代价。值得一提的是，我国自主研发的世界首台高温超导磁悬浮列车最高时速可以达到六百二十公里，而且成本更低，稳定性不输于高铁。 据专家介绍，未来高铁可能将结合我国低真空管道技术，时速有望突破一千公里的超高速。对此，你怎么看呢？欢迎评论区留言，谢谢观看，咱们下期再见！

  很难想象，一辆自重几百吨的庞然大物居然可以悬浮高速行驶。今天我们就来看一下磁悬浮列车的工作原理。整个原理分为三小块，第一个是列车是如何前进的，第二个是他如何保持悬浮的，第三个是他如何保持车身居中轨道的。 在这之前，我们先熟悉一个概念英文超导体。它是指导体在温度下降到一定程度时，其本身电阻会突然消失，达到一个零电阻状态。此时，只要我们给它喂一口电流，它就会变成一个超强电磁体，电流在其内部无限循环，基本不会有能量损耗。 来看看第一个问题，磁悬浮列车是如何前进的。经过低温处理过后的电磁铁像这样被放置在列车的两侧。而在两侧轨道也存在了一系列的普通电磁铁，他们被称为推进线圈。 如图所示。我们可以分析一下推进线圈在超导线圈上产生的合力。同级排斥，一级相吸。如果我们将这些离合成一下，就会发现它是指向列车前方的。因此，列车前行，当它到达下一个平均位置时，轨道上的普通电磁铁的磁吸方向就会发生变化， 此时整个系统又会产生一股向前的推力。至于怎么切换刺激方向，我们只需要给普通线圈进入交流电就能解决。 下面来看看第二个问题列车的悬浮。在轨道的两侧有很多这种形状的八字线圈，而磁悬浮列车悬浮的奥秘就在这里面。首先我们来研究一下这对超导磁铁的性质。 其实他们俩产生的合成磁场与一块长条泳磁铁十分相似，所以为了简化分析，我们用长条泳磁铁代替超导磁铁。 他的方向与两侧的八字线圈是始终保持垂直的。如果像这样运动，根据法拉利电磁感应定律，八字线圈的上下两个回路将会产生电动式。 注意哈，八字线圈是扭曲的，当我们把它恢复到正常状态后，就很好理解了。很明显，打印电动式的方向相反，大小一样。这就意味着，因为条形磁铁运动在八字线圈上打印出的进电动式为零，并且没有电流流过。这个回路。 讲人话，就是通过八字线圈中心的条形磁铁，不会对它产生任何影响。现在，我们换一种情况，把条形磁体往下偏移一点， 此时，八字线圈的底部回路将获得强度更高的磁通量。这就意味着，底部回路上感应的电动式将高于顶部。如此一来，八字线圈的上下两个回路将会产生 进电流。而通电的线圈又代表什么呢？答案就是磁场。上下两个回路都将产生各自的磁场方向。如视频所示。接下来就是本期视频的精髓了。注意哈！如果我们分析八字线圈两个磁场与条形磁体磁场的合力，就会发现他们的合力赫然是向上的。 如果这个力大于列车自身重力，他就会悬浮起来。就像这样。所以列车速度越高，悬浮力越大。也就是说，速度为零时，他就不能悬浮了。 因此，磁悬浮列车也有轮胎，当启动和低速行驶阶段，他们会派上用场。当速度达到零戒指，轮胎就会被收回。这么一看，好像和飞机还挺像的哈。再来看看第三个问题，列车的导向。正常来讲，列车的车身应该始终保持居中状态，否 否则他就会剐蹭到两侧的导轨。此时，这个八字线圈又会起到作用了。只不过这次他们像这样连接起来了。先来看看第一种情况。如果列车位于中心，两侧，八字线圈感应出的电动式是相等的，这就意味着两者组成的回路不会产生电流。 再来看看第二种情况。此时列车稍微向右偏移了一丢丢，此时两侧八次线圈将会产生电动式差异。这样一来，整个回路将会产生电流，而这个电流将会对两侧底部回路的磁场产生很大的影响。具体就是右侧磁场强度变大，左侧的变小。 此时，只要我们做一个简单的受力分析，就能看出整个系统将会产生一股向左的推力，从而拨乱反正，使得列车重新回到中心位置。

  他的速度超过每小时六百公里，是现在普通高铁的两倍。乘坐这种列车，从上海到北京只需要两小时，几乎和飞机一样快。而能够达到如此高速度的背后， 其实是一项叫超导磁悬浮的技术。这种列车使用超导磁体作为行驶动力，只要用力磁电流为超导磁线圈充电一次，电流就会永远留在里面循环，不仅不会损失能量，还能产生强大的磁场。四个这样的超导体以相反的电流方向摆放，组合成一个单元。这些单元被安装在列车的左右两侧， 每隔一段距离就安装一个超导体单元。而磁悬浮列车想要正常运行，就必须达到三点，分别是驱动、悬浮和导向。 首先，我们要解决列车的驱动问题。让列车驱动其实很简单，只要在轨道两侧安装普通的电磁线圈，相邻线圈之间的急性相反，与列车上的超导电磁线圈产生不同的作用力。而仔细观察可以发现，这些不同的 坐拥力都有一个共同点，那就是他们都是正向的。这些坐拥力会驱使列车不断向前移动，同时通过控制即兴切换的频率，还可以控制列车的速度。接下来看看这种列车最有趣的悬浮技术。列车悬浮技术听起来非常科幻，但设计师只是在轨道两侧安装这种简单的八字形线圈， 无需任何能量就能将列车悬浮起来。列车两侧的超导磁线圈产生的磁场就像一个长长的泳磁体。当这个泳磁体在八字形线圈的中间位置移动时，由于磁通量变化，左右的八字形线圈会产生感应电流。拆开八字形线圈，我们能够正常的看到 电流在封闭的线圈里面只有一个方向，但如果把它拧成八字形，以中间隔开，联通着的上下两个线圈的电流方向会变成相反。而列车在没有悬浮的情况下，从下方的线圈经过时， 下方线圈的磁通量强度会更高，感应电流会比上方线圈的电流更高。这种电流差使线圈变成一个电磁环。上面的磁环上产生一个南极，下方的磁环产生一个北极。当着两种即兴排斥磁力超过引力之后，磁力就会把车体往上拉。

  一个视频带你了解磁悬浮列车的工作原理。不得不说，发明磁悬浮列车的人可真是天才。磁悬浮列车是一种高速交通工具， 其工作原理基于磁悬浮技术，通过磁场产生浮力以及推进力来使列车悬浮和运行。以下是磁悬浮列车的基本工作原理。一、磁浮原理磁悬浮系统采用磁力使列车悬浮在轨道上。 通常有两种主要类型的磁悬浮系统吸引型和推斥型。在吸引型系统中，车体下方的磁性元件与轨道上的磁性元件相吸引，由此产生浮力。 在推斥型系统中，车体下方的磁性元件与轨道上的磁性元件相斥，同样产生浮力。二、稳定控制磁悬浮列车需要保持平稳的悬浮状态。这通常通过利用电磁感应来检测列车的位置和速度， 并根据这些信息来调整磁场以保持悬浮高度。这种闭环控制系统使得列车可以在高速运行时保持平稳和安全。三、推进力为了推动列车前进，磁悬浮系统还使用电磁力来产生推进力。 这通常通过在列车车体上安装线圈，并在轨道上安装电磁元件来实现。当电流通过线圈时，会在车体和轨道之间产生磁场，相互之间的作用力，产生推进。 通过调整电流的大小和方向，可以实现列车的前进、减速和停止。四、能源供应磁悬浮列车需要大量电力来维持悬浮和推进系统的正常运行。通常这些系统通过供电轨道或者列车上携带的电池来获取能源。 总体而言，磁悬浮列车的工作原理涉及磁悬浮技术、电磁感应稳定控制和电磁推进等方面。这些技术共同作用，使得列车在悬浮状态下高速运行，达到了快速、平稳、低摩擦的交通效果。

  是一台高温磁悬浮列车，从字面上来看，悬浮二字就已经体现出了他的奥妙之处。悬浮就能驱动吗？当然不是了。这台磁悬浮列车底部还有很多通充电线圈，也就是所谓的磁铁 相对固定在轨道上的金属框，在磁悬浮列车靠近时产生感应电流。金属框中的感应电流产生的磁场与悬浮列车底部的通电线圈就会产生力的作用。这样的作用会使每节车厢带有 n 级或 s 级的电磁铁。铜性相吸， 异性相持原理来推动列车。轨道上的电磁铁也会根据列车前进而不断变化。磁极在利用超导体产生的抗磁作用， 使列车悬浮在轨道导致上，从而使车获得推动力。超导体大家可能也不熟悉，简单普及一下。一九一一年，荷兰科学家海克昂内斯在测量我的电阻时发现，在零下 二百六十九摄氏度时，电阻突然消失。这种超导状态而使用的材料被称之为超导体。电流经过超导体不会产生任何的热损耗，还可以产生强大的电流磁场，因此超导体具备抗磁性，从而在通电的情况下形成了超强磁场，这就是磁悬浮驱动的原理。 后来经过我国科研人员深度开发，浙江技术升级为现在的自稳悬浮系统。经过了四十多年的探索研究，由我国西南交通大学研制成，标志着我国在高温超导磁悬浮工程化研究上世界领先水平。 这套系统主要是由三部分组成推进系统、悬浮系统和导向系统。运行原理是由电磁力来实现，列车与轨道之间无接触，再通过电机所产生的电磁力牵引列车系统。然而在磁悬浮设计过程中，电磁力是相当重要的一部分。而高温并非是我们认知的高温 视觉肽的工作温度达到零下一百九十六摄氏度，那低温超导体是零下二百六十九摄氏度，这样相比之下，零下一百九十六摄氏度， 自然就算是高温了呀。那么高速就是所谓的六百公里每小时。专家明确指出，将来要达到时速每小时一千公里的速度，还要结合真空管道技术实验，在整车的重量上也要减轻百分之五十。虽然目前还未达到最佳状态，但是我国科研人员从未停止。早在一九二二年， 德国就开始研究此技术。当时一位工程师提出了磁悬浮的概念，利用同性相吸，异性相斥的原理，让列车不需要轮子的情况下， 可以悬浮在轨道之上，并且还申请了磁悬浮专利。随后在一九六六年，美国也跟风开始研究磁悬浮，发表各种论文。还没等研究出成果，却被日本呢偷学了。去借鉴 美国的科研论文，日本造出了低温超导电动磁浮。技术。发展当今，无论从铁路网络布局还是列车安全行驶方，其次是在列车的动力配置或列车运行速度上。中国在各项领域中啊，那都是遥遥领先。那么这么快的速度到底是否安全呢？ 没有轨道的接触会不会脱轨？科技告诉了我们，这是一道极安全的动力系统。高温超导磁悬浮本身是没有动力系统，它的动力来源于轨道，通过一种名为丁扎利的力学原理，不仅可以使列车悬浮， 还同时可以产生一种钉扎力，并且可以牢牢的吸住列车。相比普通的高铁，磁悬浮更为安全可靠，在行驶过程中也不会产生噪音，乘客也不会有任何摇晃感。可以说磁悬浮列车的体验感极佳，也为中国的经济发展提供了更大。

  磁悬浮列车的工作原理是什么样的呢？原理还真复杂。磁悬浮列车是一种基于磁力原理进行运行的高速列车系统，其工作原理主要包括磁悬浮和线性感应两个关键技术。磁悬浮磁悬浮列车通过在车辆和轨道之间建立磁场来实现悬浮 列车车体底部装置有一组强大的电磁铁，称为悬浮磁体。在轨道上方有一组相应的永久磁体或电磁磁体，称为导向磁体或吸力磁体， 这两组磁体之间相互作用，产生了悬浮和导向力。具体而言，当列车通过轨道时，悬浮磁体中的电磁铁机磁产生强大的磁场，这个磁场和导向磁体之间的磁场相互排斥或吸引，使得列车悬浮在轨道上并保持一定的悬浮高度。 由于悬浮磁体和导向磁体之间的磁力抵消了重力和摩擦力，磁悬浮列车可以在几乎无摩擦的状态下高速行驶。线性感应磁悬浮列车使用线性感应技术来推动列车前行。 在轨道上安装有一系列的电磁线圈，称为推进线圈或驱动线圈，这些线圈能够产生变化的电磁场。当列车通过推进线圈时，线圈中的电流发生变化。产生变化的磁场，根据法拉利电磁感应定律，这个变化的磁场会在列车上诱导出电流。通过反作用力， 这个诱导电流与推进线圈的电流相互作用产生推动力，推动列车向前加速。通过不断调整推进线圈中的电流，可以控制磁悬浮列车的速度和加速度。总结起来，磁悬浮列车的工作原理是通过利用 磁场相互作用和线性感应的原理实现列车的悬浮和推进，以此来实现高速、平稳、无摩擦的运行。这种高速交通技术具有很大的潜力，能够提供更快速、节能、环保和舒适的出行方式。

  大家都知道磁悬浮列车，那么你知道它是怎么刹车的吗？由于磁悬浮列车是悬浮与轨道之上，没有摩擦力，所以它并不能像普通列车那般依靠摩擦力实现刹车。首先它的驱动方式为电制度，在设计上使用的是直线电机，利用电机发电产生向前的推动力，因此 与列车前进方向相反的牵制力。这个立会令磁悬浮列车逐渐减速，最后稳稳的停住。关注我，下期讲风筝发电机。