磁悬浮

磁悬浮原图链接来自 必应 的图片

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。

目录

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：

1. 电磁力悬浮（EMS）
2. 电动力悬浮（EDS）及
3. 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。

视频

磁悬浮 相关视频

实拍北京磁悬浮列车 磁悬浮的原理究竟是什么