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文档简介

1、悬浮地球仪Magnetic suspension globe磁悬浮地球仪运用磁悬浮的科学原理，将地球仪在无任何支撑及触点的空中自转，展示地球的真实状态，具有独特的视觉效果，给人以奇特新颖的感觉和精神享受。同时具有很高的欣赏和 使用价值，地球球面为标准的世 界地图，世界各国疆域，幅员及 重要城市尽收眼底，寓教娱乐， 融知识和趣味于一体，感受高科 技产品的神奇魅力。实验装置磁悬浮地球仪如图1所示。仪器内部装置如图2所示。整个装 置由A B, C三局部组成，A为 待悬浮体地球仪，B, C分别为 上下固定点。在地球仪A的南北 两极处各安装一个小的永磁体， 外N极内S极；C处安装一个永 磁体，极性为上S

2、极下N极。现象观察图2地球仪内部构件示意图1接通电源； 2双手持地球仪 , 使北极点自上而下慢慢接近上磁极 , 在一定高度处 突然觉得手持力消失， 双手松开即可将 地球仪悬浮在空中， 并在空中 缓慢地转动地球仪。 现象解密 本实验是利用磁体间的相互作用实现常温磁悬浮的。但 通常情 况下，磁体间距离 越近作用力越大 。因此，由静磁场对磁体的作用而 形成的磁悬浮 一般 是不稳定的。这里是在上磁极上安装有一个带有负 反应功能的电磁线圈， 使得 在一定高度处有一个势能 极小 点。地球仪 的常温磁悬浮就是 利用这一极小点： 即把地球仪放置在该势能极小点 处。为了实现磁悬浮， 采取了两项措施， 那就是负反

3、应调节磁力和用 磁力定位。B为上固定点，它由永磁体 E、磁场敏感元件F和励磁线 圈D组成。如果没有D,只靠E的作用不可能使A稳定地浮起来。为 使A能稳定地悬浮，特意在上固定点 B设置F和D,令励磁线圈D通 以一定强度的电流，电流线圈产生的磁场方向与永磁体 E的相同，即 它们的合磁场对地球仪上的 N极产生吸引。磁场敏感元件F感知地球 仪A上极地磁极的位置，假设地球仪A靠近E的S极时，合磁场将较强， 有更吸引A往上的趋势，此时受F调整的控制电路将减弱流过 D线圈 的电流，使合磁场变弱，A将因吸引减弱而不向上 运动；反之，假设A 偏下，F感知地球仪偏下，F调整控制电路将增强流过 D线圈的电流， 使合

4、磁场变强，A将因吸引力增强而不向下 运动。总之，在控制电路 的调节下，地球仪A受到的磁力与重力平衡，悬浮在空中。下固定点 C的作用是防止地球仪 A摆动，使A总是趋于竖直并稳定地悬浮在空 中。 知识拓展 目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬 浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种，就是中国的永磁 悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持。中国 永磁悬浮与国外磁悬浮相比有五大方面的优势：一是悬浮力强。 二是经济性好。三是节能性强。四是平安性好。五是平衡性稳定。 槽轨永磁悬浮是专为城市之间的区域交通设计的，列车在高架的 槽轨上运行，设计时速 230 公里，既可客运，又可货运。

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