來(lái)源:幼教網(wǎng) 作者:@佚名 2017-10-16 21:20:29
幼教網(wǎng)整理了關(guān)于幼兒高新科技《為什么叫超導(dǎo)電磁船為“理想之舟”》,希望對(duì)幼兒學(xué)習(xí)有所幫助,僅供參考。
既然可以利用超導(dǎo)體把火車做成“飛車”,那么能不能利用超導(dǎo)體將輪船做成“飛船”呢?
美國(guó)、日本等不少國(guó)家的科學(xué)家都開始了在這一方面的嘗試。
超導(dǎo)電磁船的原理是,利用超導(dǎo)體在超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)電阻為零的特點(diǎn),把超導(dǎo)材料制成線圈,通上強(qiáng)大的電流。因?yàn)椴粫?huì)發(fā)熱,所以不用擔(dān)心線圈會(huì)燒壞。這時(shí),就會(huì)在海水中產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)。同時(shí),在海水中設(shè)置電極,利用海水的導(dǎo)電特性,形成通電回路,使海水帶電。這樣,帶電的海水在強(qiáng)大的磁場(chǎng)的作用下,產(chǎn)生了使海水發(fā)生運(yùn)動(dòng)的電磁力,而船體就在反作用力的推動(dòng)下向相反方向運(yùn)動(dòng)。由于超導(dǎo)電磁船是依靠電磁力作用而前進(jìn)的,所以它不需要螺旋槳。因此在超導(dǎo)電磁船上你是看不見螺旋槳的。
1985年6月,日本某企業(yè)成立了超導(dǎo)電磁船開發(fā)研究委員會(huì),并開始了開發(fā)研究。
1990年7月,日本的三菱重工神戶造船廠里一艘長(zhǎng)30米、寬10米、排水量185噸的船體建成了。1991年9月,人們又完成了兩組超導(dǎo)電磁堆進(jìn)裝置的安裝工作,這艘船被定名為“大和”1號(hào)。1992年6月16日,在神戶港附近海域,“大和”1號(hào)進(jìn)行了直進(jìn)、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)等航行試驗(yàn),時(shí)速達(dá)到5.7海里(約合11千米)。
這是造船技術(shù)上的一次革命,標(biāo)志著新一代的船舶將以全新的面貌登上海洋運(yùn)輸?shù)奈枧_(tái)。
海水為什么會(huì)被電磁力推向后方呢?這要從通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)內(nèi)所受到的力談起。電極通電以后,處于正負(fù)電極之間的海水實(shí)際上變成了一根根通電“導(dǎo)線”。超導(dǎo)電磁船的優(yōu)點(diǎn)就是在于巧妙地利用了海水的導(dǎo)電性能,使海水變?yōu)橥妼?dǎo)體。而處在超導(dǎo)線圈形成的強(qiáng)磁場(chǎng)中的這些海水“導(dǎo)線”,必然會(huì)受到電磁力的作用,其方向可以用物理學(xué)上的左手定則來(lái)判定。所以,在預(yù)先設(shè)計(jì)好的磁場(chǎng)和電流方向的配置下,海水這根“導(dǎo)線”被推向后方。
同時(shí),超導(dǎo)電磁船所獲得的推力與通過海水的電流大小、超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。由此可知,只要控制進(jìn)人超導(dǎo)線圈和電極的電流大小和方向,就可以控制船的速度和方向,并且可以做到瞬間起動(dòng),瞬時(shí)停止,瞬時(shí)改變航向,具有其他船舶無(wú)法與之相比的機(jī)動(dòng)性。
總之,這種超導(dǎo)電磁船不僅速度快,不受氣候影響,推進(jìn)效率高,控制性能好,而且噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維修。難怪它一問世,就有人把它稱為“理想之舟”。同時(shí),這種超導(dǎo)電磁推動(dòng)系統(tǒng)適用于多種用途的船舶,它可作高速巡邏艦、貨輪、油輪、考察船、破冰船和水陸兩棲船的動(dòng)力設(shè)備等。
超導(dǎo)電磁船可以實(shí)現(xiàn)航道和港口的自動(dòng)化導(dǎo)航。人們只要在海底埋設(shè)好導(dǎo)體,就可以像列車在鐵軌上運(yùn)行一樣為這類船導(dǎo)航。
由于超導(dǎo)體對(duì)低溫環(huán)境的要求非?量,致冷用的液氦價(jià)格又相當(dāng)昂貴,因此超導(dǎo)電磁船的推廣遇到了比預(yù)想更為復(fù)雜的技術(shù)問題。但是,人們相信,隨著更為優(yōu)良的超導(dǎo)材料的出現(xiàn),這種“理想之舟,,終究會(huì)變成“現(xiàn)實(shí)之舟”。
因此,有人估計(jì)到2010-2020年,海面上將出現(xiàn)航速達(dá)每小時(shí)185公里的商用化高速超導(dǎo)電磁巨輪。
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