磁懸浮現象

當兩塊磁鐵同名端靠近時，它們互相排斥；異名端靠近時，它們就互相吸引。如果下面一塊磁鐵N極向上，上面一塊磁鐵N極向下，那么上面的小磁鐵就被向上推開，這就是永久磁鐵的磁懸浮。

基本介紹

• 中文名：磁懸浮

磁懸浮現象

當兩塊磁鐵同名端靠近時，它們互相排斥；異名端靠近時，它們就互相吸引。如果下面一塊磁鐵N極向上，上面一塊磁鐵N極向下，那么上面的小磁鐵就被向上推開，這就是永久磁鐵的磁懸浮。

例如有一種地球儀，在一個架子的中間懸空著圓圓的球體，沒有貫通這個球體的軸，用手撥弄它，卻能夠轉動，這就是用磁懸浮原理製成的。

磁懸浮的套用

磁懸浮有很多套用。據報導，美國一家創新型再生能源科技公司，在風力發電機中採用帶有永磁材料的葉片，使它們由於磁體的排斥力而在懸浮狀態下旋轉，利用磁懸浮原理，避免了電機的機械阻力和摩擦阻力，使風力發電機的風能利用率大大提高，從而降低了風力發電的成本。2005年年底《人民日報》也報導了中國科學院等幾家單位，共同研製成了全永磁懸浮風力發電機，發電輸出功率可提高20%以上。

能夠立生磁場的不僅有永久磁鐵，還有電磁鐵。1922年，德國工程師赫爾曼肯佩爾提出了電磁懸浮原理，人類開始探索研製磁懸浮列車。

磁懸浮列車

磁懸浮列車是一種靠磁的吸引力或排斥力來減小摩擦阻力的列車。由於軌道的磁力，列車行進時懸浮在空中，不接觸軌道，因此沒有與軌道的摩擦阻力，只有空氣的阻力。磁懸浮列車的最高速度能夠達到500km/h以上，而且可以大大減少噪聲，人一們希望它是將來除飛機之外的另一種快速交通工具。

利用吸引力提起物體，利用排斥力托起物體，兩種力都能夠使物體處於懸浮狀態。目前，世界上的磁懸浮列車主要就是推斥式和吸力式這兩種“懸浮”形式。利用磁的吸引力使車輛浮起來的磁懸浮列車，用的是T形導軌，車輛的兩側下部嚮導軌的兩邊環抱，導軌底部安有鋼板，在車輛的下部裝有金屬線圈，當電流從線圈中流過時，能產生磁場，這就是電磁鐵。鋼板在上，電磁鐵在下，電磁鐵的強大磁力吸引車輛向上，吸引力與車輛重力平衡時，車輛就懸浮在導軌的上方。

推斥式的軌道是U形的。當列車向前運動時，車輛下面的電磁鐵就使埋在軌道內的線圈中產生感應電流，使軌道內線圈也變成了電磁鐵，而且它與車輛下的電磁鐵產生相斥的磁力，把車輛推離軌道。

幾個國家研製的磁懸浮列車有多種形式。德國於1971年研製成常導電磁鐵吸引式磁懸浮試驗車；英國於1984年建成低速磁力懸浮式鐵路；日本於1987年製成了超導體磁懸浮列車，最高速度為420km/h。目前，美國正在研製用超導方式行駛的地下真空磁懸浮超音速列車，設計最高速度為2.25xl04km/h，只需要21min便可橫穿美國大陸。

上海磁懸浮列車

2002年建成的上海磁懸浮列車採用的是德國技術。2005年建成的我國第一條永磁懸浮列車在大連問世，採用的是我國自主創新的“永磁補償式懸浮技術”。

利用磁懸浮原理的設備還有磁懸浮電梯、磁懸浮軸承、磁懸浮電動噴頭等。值得一提的是，南京一位國中二年級的同學利用與電磁懸浮列車相同的基本原理，發明了不需要人拉動繩索的磁懸浮旗桿。

最後再來講講磁場為什麼能夠對青蛙產生力。原來不同的物體在磁場中表現出來的性質是各不相同的，但是大致可以分成三類，一類叫做順磁質，一類叫做抗磁質，還有一類叫做鐵磁質。舉例來說，鐵和鎳屬於鐵磁質，稀土元素屬於順磁質，至於青蛙，則屬於抗磁質。在磁場中抗磁質物體表現為抗磁性。當青蛙被放到磁場中，青蛙的每個原子都像一個小磁針，外界磁場對這些小磁針作用的結果產生了向上的力，如果磁場的強度適當，這力與青蛙受的重力達到平衡，它們就能懸在空中。同學們看到這裡就明白了，抗磁懸浮現象的原理與讓列車飛駛起來的電磁懸浮以及永磁懸浮都不同。