利用地球磁场实现磁悬浮(超导磁悬浮的奥秘)

这绝对是电影《阿凡达》中最魔幻的场景,丛林深处漂浮着无数的群山,你可能觉得这只是科幻小说的脑洞,但并不代表我们的生活中就有这么神奇的现象。

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其实卡梅隆在电影里也有解释过。

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这些山能浮起来是因为山矿石是一种室温超导矿石,借助母树附近的强磁场使这些山浮在空中。注意,我们在这里提到了超导这个词。我们先来看看现实中的超导现象,这是一种很常见的超导材料。经过液氮冷却后,可以直接悬浮在轨道上方,甚至下方。

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那么什么是超导呢?

超导性是指超导材料在降低到足够低的温度时表现出的一种物理性质,此时超导体的电阻会消失,磁场会被超导材料阻挡。在没有电源的情况下,超导线回路的电流可以无限期存在。

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那么它们为什么被停止呢?

因为超导体具有完全抗磁性,超导体离磁场越近,就会产生力,磁场也会反作用于超导体。

随着超导体越来越靠近磁铁,磁力会增加。因此,当超导体接近磁体时,可以实现对抗磁力和重力的平衡,超导体可以悬浮或悬停。超导材料具有神奇的物理特性。会很少见吗?

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其实超导材料在我们的生活中无处不在。目前已知的常温下能导电的材料,在远低于环境温度的温度下就会变成超导,如铝、钙、锡、铅等。金属材料通常在零下200度都是超导的,被称为低温超导体。低温超导体和高温超导体的界限,其实是液氮的沸点温度可以被液氮冷却的材料,即温度高于液氮沸点的材料称为高温超导材料。所以下次看到“高温”这个词,不要以为一定是那么高的温度。超导仍然在我们的生活中使用。

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比如之前的视频,

我们讲了成都下线的高温超导磁悬浮列车理论,时速620公里。

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由于运行过程中没有车轮接触轨道,这种磁悬浮列车的运行速度和舒适度也更高。原理是利用液氮冷却超导材料,让列车克服重力的悬浮效应。相比电磁悬浮技术,安全性大大提高,这也是生存的支撑。

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最后,这是一部激动人心的电影,高科技的仪器让我大开眼界,美丽的自然世界让我沉醉。

这是正义与贪婪的竞争。让我们知道大自然的重要性,我是阳诚,记得点赞关注我们,谢谢大家!

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