●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●● 磁悬浮与高温超导实验 石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期
石河子大学物理系近代物理实验课程组 2014-2015第一学期 磁 悬 浮与 高 温 超 导 实 验
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 内容提要 背景介绍 实验目的 磁悬浮实验 实验原理 四、实验仪器 五、实验内容与步骤 六、 注意事项 七、思考题
1 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 一、背景介绍 二、实验目的 三、实验原理 四、实验仪器 五、实验内容与步骤 六、注意事项 七、思考题 内 容 提 要 磁 悬 浮 实 验
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 一、背景介绍 磁悬浮列车:在列车上安装强大的超导磁体,地上的轨道为永久磁体,当 车辆在轨道上行进时,车上的超导磁体排斥轨道上的永久磁体,两者的斥 力将车悬浮在轨道上,车辆在电机牵引下前进。如图1所示,为正在运行中 的磁悬浮列车。 图1正在运行中的磁悬浮列车 2
2 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 磁悬浮列车:在列车上安装强大的超导磁体,地上的轨道为永久磁体,当 车辆在轨道上行进时,车上的超导磁体排斥轨道上的永久磁体,两者的斥 力将车悬浮在轨道上,车辆在电机牵引下前进。如图1所示,为正在运行中 的磁悬浮列车。 一、背景介绍 图1 正在运行中的磁悬浮列车
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁 力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道 上运行(悬浮间隙约1厘米)。其研究和制造涉及自动控制、电力 电子技术、直线推进技术、机械设计制造,故障监测与诊断等 众多学科,技术十分复杂,是一个国家科技实力和工业水平的 重要标志。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、无污染、安 全舒适和高速高效的特点,有着“零高度飞行器”的美誉,是 一种具有广阔前景的新型交通工具,特别适合城市轨道交通。 磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种,按 运行速度又有高速和中低速之分。 3
3 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁 力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道 上运行(悬浮间隙约1厘米)。其研究和制造涉及自动控制、电力 电子技术、直线推进技术、机械设计制造,故障监测与诊断等 众多学科,技术十分复杂,是一个国家科技实力和工业水平的 重要标志。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、无污染、安 全舒适和高速高效的特点,有着“零高度飞行器”的美誉,是 一种具有广阔前景的新型交通工具,特别适合城市轨道交通。 磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种,按 运行速度又有高速和中低速之分
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型, 以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁 电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。 常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城市 间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本 MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,列车运行时与布 置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较 大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬 浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力 研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁 悬浮技术之中。 4
4 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型, 以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁 电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。 常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城市 间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本 MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,列车运行时与布 置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较 大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬 浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力 研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁 悬浮技术之中
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图2德国磁悬浮列车
5 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图2 德国磁悬浮列车
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图31999年4月,日本研制的超导磁悬浮列车时速已达552公里, 创世界铁路时速最高纪录。 6
6 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图3 1999年4月,日本研制的超导磁悬浮列车时速已达552公里, 创世界铁路时速最高纪录
文研组 我国的滋悬浮列车 图42002年4月5日我国第一条磁悬浮列车试验线在长沙建成 通车,设计时速150公里
7 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 我国的磁悬浮列车 图4 2002年4月5日我国第一条磁悬浮列车试验线在长沙建成 通车,设计时速150公里
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 列车试验线上试车情景 图口我国第一条磁悬浮
8 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图5 我国第一条磁悬浮 列车试验线上试车情景
石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图6西南交通大学研制成功的超导磁悬浮 列车,最高设计时速达500公里
9 石河子大学师范学院物理系近代物理教研组 图6 西南交通大学研制成功的超导磁悬浮 列车,最高设计时速达500公里