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文档简介

仪,B,C分别为上下固定点。在地球仪2仪,B,C分别为上下固定点。在地球仪2地球仪内部构件示意图悬浮地球仪Magneticsuspensionglobe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,版图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AB,C三部分组成,A为待悬浮体地球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极下N极。[现象观察]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馈功能的电磁线圈,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,那就是负反馈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,若地球仪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,若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。中国永磁悬浮与国夕卜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。四是安全性好。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。[思考

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