자기부상 열차의 원리는 무엇인가요??
안녕하세요
자기부상 열차의 원리는 무엇인가요??
그리고 알고 있기론 자기부상 열차는 공중에 살짝 떠있다고 알고 있는데,
그럼 마찰력이 아예 없는 건가요?
11개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
자기 부상 이라는 단어에서 유추할 수 있듯이 자석의 성질을 이용한 것입니다.
열차 자체를 극성을 가진 장비를 이용하여 철로 위에 띄워서 운행하게 되는 것으로 상대적으로 직접적인 마찰이 없음에 따라 속도가 훨씬 빠른 특징이 있습니다.
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
자석의 같은 극끼리 미는 힘을 이용한 열차입니다.
열차 바닥과 선로를 같은 극의 자석으로 만들어 열차를 띄우고
반발력과 인력에 기반하여 움직이는 열차입니다.
안녕하세요. 장철연 과학전문가입니다.
코일에 전기를 흘려보내면 자성을 띄게되는데 레일과 기차간의 극과 극을 맞대게 만들어서 (N극 N극)
자기부상으로 기차를 들어 올립니다! 하여 레일과 기차간의 마찰력을 없애서 가속과 감속이 쉬워지게 됩니다
도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드립니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
자기부상 열차는 전기로 발생한 자기력으로 레일에서 낮은 높이로 부상해서 바퀴를 사용하지 않고 직접 차량을 추진시켜 달리는 열차입니다. 자기부상 열차의 원리는 다음과 같습니다.
부상
자기부상 열차는 열차 바닥에 고속으로 회전하는 전동기를 장착하여 레일의 바닥에 고정된 전자석에 반발력을 발생시켜 열차를 부상시킵니다. 열차가 부상하는 높이는 약 1cm 정도입니다.
추진
자기부상 열차의 추진은 선형유도모터를 이용합니다. 선형유도모터는 고속으로 이동하는 열차가 레일의 선형유도코일 근처를 통과하면서 전류가 흐르고, 이 전류에 의해 발생한 자기장이 열차에 반발력을 발생시켜 열차를 앞으로 밀어내는 원리입니다.
제동
자기부상 열차의 제동은 전기제동과 마찰제동의 두 가지 방식을 사용합니다. 전기제동은 열차에 발생하는 전류를 역으로 돌려 열을 발생시키는 방식이며, 마찰제동은 열차 바닥에 설치된 마찰판을 이용하여 열차를 제동하는 방식입니다.
안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.
자기부상열차는 자성이 같은 물체끼리는 서로 밀어내는 성질을 이용하게 됩니다 같은 극을 띠도로 열차와 선로간에 자성을 조정해서 서로를 밀어내게 됨으로써 공중에 뜨게 되고 공중에 떠 있기 때문에 마찰력이 줄어들어 더 효율적인 운행이 가능합니다
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
자기 부상 열차의 작동 원리는 전자기 반발력과
인력에 기반하며 기차에는 자기장을 생성하는 강 력한 자석, 일반적으로 초전도 자석이 장착되어 있습니다. 반면에 트랙에는 전류를 전달하는 와 이어 코일이 장착되어 있어 자기장도 생성하기 때 문에 기차의 자석과 선로의 자기장이 상호 작용하 면 반발력이 발생하여 기차를 선로 위로 들어 올 려 공중에 띄웁니다. 이를 통해 열차와 트랙 사이 의 물리적 접촉이 필요하지 않아 마찰이 감소하 고 고속 운행이 가능합니다.
기차가 공중에 뜨면 다른 자석 세트, 일반적으로 선형 동기 모터(LSM)를 사용하여 앞으로 나아갈 수 있는데 이 LSM은 트랙을 따라 위치하며 열차 의 자석과 상호 작용하여 열차를 앞으로 나아가 게 하는 자기장을 생성합니다. 또한, 자석의 극성 을 바꿈으로써 기차는 어느 방향으로든 추진될 수 있어 정밀한 제어와 안내가 가능합니다.
자기부상열차 원리가 마이스너 현상 때문인지 전자기 유도 현상 때인인지 잘 모르시는 경우가 많습니다.
자기부상열차의 부상 방식자기부상열차를 부상시키는 방식은 자석의 다른 극끼리 서로 잡아당기는 인력을 이용하는 흡인식과 같은 극끼리 서로 밀어내는 척력을 이용하는 반발식이 있습니다.
흡인식 자기부상
흡인식 자기부상열차는 주로 열차에 있는 전자석이 철제의 레일 아래에서 위쪽으로 달라붙는 구조를 가지고 있습니다.
여기서 전자석에 전류가 흐르면 철판에 붙으려는 힘, 즉 레일 쪽으로 흡인력이 발생하여 전자석과 함께 차체가 위쪽 방향으로 올라감으로써 부상되는 것입니다.
이때 전자석에 전류가 계속 흐르면 흡인력이 계속 유지되고, 전자석은 결국 레일 아래에 붙게 되는데, 이렇게 되면 열차는 움직일 수 없게 됩니다.
따라서 레일에 붙기 전에 전류를 끊으면 전자석의 흡인력이 없어지고 부상이 정지되어, 열차 무게 때문에 아래 방향으로 내려가게 되죠.
또한 전류가 계속 끊어져 있으면 흡인력이 없기 때문에 열차는 레일 위에 닿아 올려져 있는 모양이 되어 역시 움직일 수 없게 됩니다.
따라서 열차가 완전히 레일 위로 내려앉기 전에 다시 전류를 흘려 흡인력을 발생시키고, 열차가 부상되도록 합니다.
이와 같은 전자석의 동작을 반복함으로써 열차가 레일과 일정간격을 유지하면서 부상되어 있도록 할 수 있어요.
궤도코일의 윗면을 열차의 자석이 이동하게 되면 전자기유도원리에 의해 코일의 자기극은 이동하는 자석과 같은 극이 되어, 두 극 사이에 반발력이 발생하게 됩니다.
열차의 자석이 N극일 때 레일의 전자석(코일)도 같은 N극이어서 서로 밀어내게 되고, 이때 그 앞의 전자석은 S극이므로 열차가 앞으로 가는 동안 전자석의 전류방향을 반대로 하여 N극으로 바꾸게 되면 열차의 부상은 계속 유지되게 됩니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
자기부상 열차의 원리는 자기력의 반발력을 이용하여 열차를 선로에서 띄우고, 선로에 설치된 선형 전동기의 전자기 유도 원리를 이용하여 열차를 움직이는 것입니다 자기부상 열차는 공중에 살짝 떠 있기 때문에 마찰력이 매우 적습니다. 마찰력이 적기 때문에 열차의 속도가 빠르고, 에너지 효율이 높습니다. 또한, 소음이 적고, 진동이 적어 승차감이 좋습니다
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
제가알기로
자기부상열차를 부상시키는 방식은 자석의 같은 극끼리 서로 잡아당기는 인력을 이용하는 흡인식과, 서로 밀어내는 척력을 이용하는 반발식이 있습니다.
안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
자기 부상 열차란 -270℃ 정도의 아주 낮은 온도에서 일어나는 초전도 현상을 이용해 강력한 전자석을 만들고, 그 전자석의 반발력으로 차체를 10cm정도 공중에 뜨게 하여 선형유도 모터라는 새로운 원리의 모터로 열차를 움직이는 것을 말합니다.
또한 자기 부상 열차는 철로와의 마찰력이 없기 때문에 60~65dB 정도로 소음이 매우 적고, 진동이 거의 없어 승차감이 좋다고 합니다
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
자기부상열차의 원리는 자력 양극의 흡인력과 반발력을 이용해 열차를 궤도에서 1㎝ 정도 띄운 상태에서 궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 자력을 발생시켜 추진력을 만듭니다.
따라서 마찰력은 발생하지 않습니다.
핵심기술은 1초당 4000번 정도 전기를 넣었다 뺐다 해서 자력의 극을 바꿔줍니다.
