القطارات المغناطيسية (Magnetically levitating train) هي عبارة عن قطار يعمل بقوة الرفع المغناطيسية، أي أنه يعتمد في عمله بشكل أساسي على المغناطيس، ويتميز هذا القطار بأنه لا يحتوي على محركات ميكانيكية ولا يستطيع السير على القضبان الحديدية، لذلك فهو يطفو في الهواء وذلك بالاعتماد على الوسادة المغناطيسية التي تعمل على تشكيل مجالات كهرومغناطيسية قوية، وأكثر ما يميز هذا النوع من القطارات أن سرعته مرتفعة جدا، حيث أنها من الممكن أن تصل إلى 550 كم في الساعة الواحدة، وسنعرض في هذا المقال طريقة عمل القطارات المغناطيسية. طريقة عمل القطارات المغناطيسية من المعروف بأنه عندما يكون لدينا مغناطيسين وعند القيام بتقريبهما من بعضهما البعض، فإننا نلاحظ حدوث التجاذب بين الأقطاب المختلفة، أي أن التجاذب يحدث بين الأقطاب (+) و (-)، بينما يحدث التنافر بين الأقطاب المتشابهة أي (+)و(+)؛ أو (-)و(-)، حيث أن كل مغناطيس يعمل على توليد مجال مغناطيسي يؤثر به على المغناطيس الآخر، وبالتالي نستطيع تعليق الأشياء، وبناء على ذلك تم تطوير وتصنيع هذا النوع من القطارات، ويتم تصميم القطار المغناطيسي وفقا لإحدى التقنيتين، إما نظام التعليق الكهروديناميكي أو نظام التعليق الكهرومغناطيسي. نظام التعليق الكهروديناميكي هذه التقنية تعتمد بشكل أساسي على قوى التنافر التي يتم توليدها بين المجالين المغناطيسيين اللذين يملكان نفس الشحنة. ويكون ذلك بهدف رفع القطار فوق سكة الحديد، فيما يكون قد تم تصميم مغناطيسات قوية يتم تثبيتها في أسفل القطار تهدف إلى توليد أحد المجالات المغناطيسية. بينما يتم توليد المجال الآخر عن طريق مجموعة لفائف أسلاك من موصلات فائقة التوصيل، بحيث تكون مثبته على جدران سكة الحديد الخاصة به. ويؤثر ارتفاع درجة حرارة الموصلات  على التيار الكهربائي لذلك فإنه يتم وضعها في أوعية مكونة من النيتروجين السائل. وبناء على ذلك فإن القطار عندما يسير بسرعة منخفضة فإنه ينتج تيارا يكون غير كافيا لجعل القطار يسير في ارتفاع ثابت. وهذا ما جعل المصممين يدعمون القطار بعجلات من الأسفل، بحيث تساعده على الحفاظ على ثباته إلى أن يصل إلى السرعة التي تضمن سيره بثبات. نظام التعليق الكهرومغناطيسي تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على قوى التجاذب المغناطيسي. حيث أنه تم لف الجزء السفلي من القطار والذي يحتوي على مغناطيسات موجودة تحت طرفي سكة الحديد، بحيث تقوم المجالات المغناطيسية التي تتولد على رفع القطار عن السكة وذلك ما مسافته حوالي 15 ملم. هذا ساعد القطار على الحركة بسهولة. وقد تم تدعيم القطارات ببطاريات تمتاز بأنها ذات قوة عالية. تساعد هذه البطاريات على البقاء في الهواء في حال تم فقدان الطاقة على سكة الحديد وذلك حتى يستطيع التوقف بسلام. المراجع: 1 2

طريقة عمل القطارات المغناطيسية

طريقة عمل القطارات المغناطيسية

بواسطة: - آخر تحديث: 27 فبراير، 2017

تصفح أيضاً

القطارات المغناطيسية (Magnetically levitating train) هي عبارة عن قطار يعمل بقوة الرفع المغناطيسية، أي أنه يعتمد في عمله بشكل أساسي على المغناطيس، ويتميز هذا القطار بأنه لا يحتوي على محركات ميكانيكية ولا يستطيع السير على القضبان الحديدية، لذلك فهو يطفو في الهواء وذلك بالاعتماد على الوسادة المغناطيسية التي تعمل على تشكيل مجالات كهرومغناطيسية قوية، وأكثر ما يميز هذا النوع من القطارات أن سرعته مرتفعة جدا، حيث أنها من الممكن أن تصل إلى 550 كم في الساعة الواحدة، وسنعرض في هذا المقال طريقة عمل القطارات المغناطيسية.

طريقة عمل القطارات المغناطيسية

من المعروف بأنه عندما يكون لدينا مغناطيسين وعند القيام بتقريبهما من بعضهما البعض، فإننا نلاحظ حدوث التجاذب بين الأقطاب المختلفة، أي أن التجاذب يحدث بين الأقطاب (+) و (-)، بينما يحدث التنافر بين الأقطاب المتشابهة أي (+)و(+)؛ أو (-)و(-)، حيث أن كل مغناطيس يعمل على توليد مجال مغناطيسي يؤثر به على المغناطيس الآخر، وبالتالي نستطيع تعليق الأشياء، وبناء على ذلك تم تطوير وتصنيع هذا النوع من القطارات، ويتم تصميم القطار المغناطيسي وفقا لإحدى التقنيتين، إما نظام التعليق الكهروديناميكي أو نظام التعليق الكهرومغناطيسي.

نظام التعليق الكهروديناميكي

  • هذه التقنية تعتمد بشكل أساسي على قوى التنافر التي يتم توليدها بين المجالين المغناطيسيين اللذين يملكان نفس الشحنة.
  • ويكون ذلك بهدف رفع القطار فوق سكة الحديد، فيما يكون قد تم تصميم مغناطيسات قوية يتم تثبيتها في أسفل القطار تهدف إلى توليد أحد المجالات المغناطيسية.
  • بينما يتم توليد المجال الآخر عن طريق مجموعة لفائف أسلاك من موصلات فائقة التوصيل، بحيث تكون مثبته على جدران سكة الحديد الخاصة به.
  • ويؤثر ارتفاع درجة حرارة الموصلات  على التيار الكهربائي لذلك فإنه يتم وضعها في أوعية مكونة من النيتروجين السائل.
  • وبناء على ذلك فإن القطار عندما يسير بسرعة منخفضة فإنه ينتج تيارا يكون غير كافيا لجعل القطار يسير في ارتفاع ثابت.
  • وهذا ما جعل المصممين يدعمون القطار بعجلات من الأسفل، بحيث تساعده على الحفاظ على ثباته إلى أن يصل إلى السرعة التي تضمن سيره بثبات.

نظام التعليق الكهرومغناطيسي

  • تعتمد هذه التقنية بشكل أساسي على قوى التجاذب المغناطيسي.
  • حيث أنه تم لف الجزء السفلي من القطار والذي يحتوي على مغناطيسات موجودة تحت طرفي سكة الحديد، بحيث تقوم المجالات المغناطيسية التي تتولد على رفع القطار عن السكة وذلك ما مسافته حوالي 15 ملم.
  • هذا ساعد القطار على الحركة بسهولة.
  • وقد تم تدعيم القطارات ببطاريات تمتاز بأنها ذات قوة عالية.
  • تساعد هذه البطاريات على البقاء في الهواء في حال تم فقدان الطاقة على سكة الحديد وذلك حتى يستطيع التوقف بسلام.

المراجع: 1 2