磁懸浮檢視原始碼討論檢視歷史

磁懸浮原圖鏈接來自 必應 的圖片

磁懸浮，亦作磁浮，是一種利用磁的吸力和排斥力來使物件在空中浮動，而不依靠其他外力的方法。透過利用電磁力來對抗引力，可以使物件不受引力束縛，從而自由浮動。

磁懸浮技術的研究源於德國，早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，並於1934年申請了磁懸浮列車的專利。1970年代以後，隨着世界工業化國家經濟實力的不斷加強，為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要，德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發達國家相繼開始籌划進行磁懸浮運輸系統的開發。

磁懸浮的穩定性

早在1842年，數學家塞繆爾·恩肖發表過一篇論文，用數學方法證明若單靠宏觀的靜態古典電磁力，磁懸浮是不可能實現的。後世人稱呼這項證明作恩紹定理(Earnshaw’s theorem)。這是因為在物件上所承受的各種合力，包括了引力、靜電場及靜磁場會使物件變得很不穩定。不過，若打破此定理的假設條件的話，我們反而可以有多種方法利用這些合力來使物件懸浮，這些方法包括電子穩流器或抗磁性物質的利用。

原理

磁懸浮技術的系統，是由轉子、傳感器、控制器和執行器4部分組成，其中執行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。假設在參考位置上，轉子受到一個向下的擾動，就會偏離其參考位置，這時傳感器檢測出轉子偏離參考點的位移，作為控制器的微處理器將檢測的位移變換成控制信號，然後功率放大器將這一控制信號轉換成控制電流，控制電流在執行磁鐵中產生磁力，從而驅動轉子返回到原來平衡位置。因此，不論轉子受到向下或向上的擾動，轉子始終能處於穩定的平衡狀態。

方法

要達至磁懸浮有很多方法。現時磁懸浮列車所使用的方法不外乎以下三種：

1. 電磁力懸浮（EMS）
2. 電動力懸浮（EDS）及
3. 未來的Inductrack（永磁力EDS）技術。

機械式限制

把圓型的磁鐵的兩個同極相對，然後用繩串在一起。基於「同性相拒」的原則，雖然兩個磁鐵都受到地心引力的影響，但在上面的一塊磁鐵會被推起，懸浮在下面一塊磁鐵之上。不過，由於用到了磁力以外的機械力，這被稱為假性懸浮。

直接反磁懸浮

直接使用電磁鐵產生強大磁力，令車上與軌道內的磁鐵發生排斥而懸浮。

視頻

磁懸浮 相關視頻

實拍北京磁懸浮列車 磁懸浮的原理究竟是什麼