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磁悬浮,亦作磁浮,是一种利用磁的吸力和排斥力来使物件在空中浮动,而不依靠其他外力的方法。透过利用电磁力来对抗引力,可以使物件不受引力束缚,从而自由浮动。 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,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。 ==磁悬浮的稳定性== 早在1842年,数学家塞缪尔·恩肖发表过一篇论文,用数学方法证明若单靠宏观的静态古典电磁力,磁悬浮是不可能实现的。后世人称呼这项证明作恩绍定理(Earnshaw’s theorem)。这是因为在物件上所承受的各种合力,包括了引力、静电场及静磁场会使物件变得很不稳定。不过,若打破此定理的假设条件的话,我们反而可以有多种方法利用这些合力来使物件悬浮,这些方法包括电子稳流器或抗磁性物质的利用。 ==原理== 磁悬浮技术的系统,是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。 ==方法== 要达至磁悬浮有很多方法。现时磁悬浮列车所使用的方法不外乎以下三种: #电磁力悬浮(EMS) #电动力悬浮(EDS)及 #未来的Inductrack(永磁力EDS)技术。 ===机械式限制=== 把圆型的磁铁的两个同极相对,然后用绳串在一起。基于“同性相拒”的原则,虽然两个磁铁都受到地心引力的影响,但在上面的一块磁铁会被推起,悬浮在下面一块磁铁之上。不过,由于用到了磁力以外的机械力,这被称为假性悬浮。 ===直接反磁悬浮=== 直接使用电磁铁产生强大磁力,令车上与轨道内的磁铁发生排斥而悬浮。 ==参考文献==
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