會(huì)飛的火車
①我們通常所見到的火車都是有輪子的,但也有一種會(huì)“飛”的火車,它不需要輪子就可以在軌道上行進(jìn),這就是磁懸浮列車。磁懸浮列車的發(fā)明者是海曼•肯佩爾。
②海曼•肯佩爾出生在位于德國與荷蘭邊境的下薩克森州的一個(gè)小鎮(zhèn)拉騰。一天,肯佩爾異想天開,希望火車也可以像天上的飛機(jī)一樣,沒有輪子就能夠飛行于地面之上。他為了實(shí)現(xiàn)自己的夢想,努力鉆研電學(xué)知識(shí)。功夫不負(fù)有心人,最終他從電磁鐵的特性中獲得了靈感。
③大家都非常熟悉磁鐵,磁鐵具有同性相斥、異性相吸的特點(diǎn)。如果是電磁鐵,斷開電源,鐵芯由于沒有了電流立即去磁,肯佩爾想,如果把很多電磁鐵裝在火車上及地面的軌道上,這樣火車就會(huì)因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生相互排斥的力量而懸浮起來,如果再找到可以令懸浮的火車前進(jìn)的方法,那火車就可以拋開輪子了,而且這樣的行駛速度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通火車。
④因此,肯佩爾開始在自己家的地窖里創(chuàng)造高速火車模型。他把發(fā)動(dòng)機(jī)的部件--轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇等部分組成)和定子線圈(定子是電動(dòng)機(jī)的不動(dòng)部分,由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座等構(gòu)成)平鋪在地面上,并且讓10萬赫茲的振蕩電流通過它,果然和預(yù)想的一樣,電磁力使火車模型懸浮了起來。1934年,肯佩爾申請并獲得了磁懸浮列車專利。
⑤1969年,第一臺(tái)磁懸浮列車在德國研制成功。
⑥1974年,日本研制出小型碰懸浮列車,并于1985年在國際科學(xué)技術(shù)博覽會(huì)上進(jìn)行現(xiàn)場表演,總計(jì)約有11萬人次試乘。
⑦1994年,世界上第一條從柏林到漢堡的磁懸浮列車鐵路正式開始動(dòng)工修建。運(yùn)行于其上的列車速度快于高速列車2/3,而票價(jià)則與高速列車相差無幾。
⑧我國已經(jīng)在上海至杭州建造了一條磁懸浮鐵路,全長170千米,列車速度可達(dá)500千米/小時(shí)。乘客乖超高速磁懸浮列車,僅需20分鐘就可從上海到達(dá)杭州。
⑨磁懸浮列車的發(fā)展前景十分美好,如今,它正期著超導(dǎo)磁懸浮列車和真空隧道磁懸浮飛車方向發(fā)展。超導(dǎo)磁懸浮列車用的是沒有電阻的超導(dǎo)電磁線圈,即使經(jīng)過很長時(shí)間,電流量也不會(huì)衰減,又進(jìn)一步提高了列車速度。真空隧道磁懸浮飛車是設(shè)想修建一條長距離被抽成真空的地鐵隧道,由于運(yùn)行中幾乎沒有空氣阻力,列車速度可達(dá)2.3萬千米/小時(shí)。當(dāng)理想變成現(xiàn)實(shí)以后,磁懸浮列車便會(huì)真的飛起來。
(摘自《科學(xué)百科大講堂》2018年3月版)
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