자기부상열차는 어떻게 떠서 달릴 수 있나요? 과학적인 원리를 알고싶어요

Question

안녕하세요! 자기부상열차에 대한 궁금증인데요! 어떻게 위에 떠서 달릴 수가 있는건가요??? 정말 신기방기한데 과학적인 원리가 존재할텐데 이 과학적원리를 자세하게 알고싶어요! 과학전문가님들 알려주세요!!

Answer 1

자기부상열차를 선로에서 띄우는 방법은 두가지가 있습니다.

자석은 N극과 S극을 가지고 있고 같은극끼리는 서로 밀어내는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 성질을 이용한 것입니다.

자석이 가지고 있는 양극이 서로 밀어내는 반발력을 이용하여 기차를 선로에서 띄우는 방법과

반대로 자석이 자성체를 끌어당기는 힘을 이용하여 기차를 선로에서 띄우는 흡인식 방법 두가지가 있습니다.

반발력을 이용한 부상열차는 제어측면에서 장점이 있지만 저속에서는 힘이 약하여 시속100km이하에서는 바퀴를 이용해야 하는 단점이 있습니다.

흡인식을 이용한 부상열차는 차량을 띄우고나면 균형을 잡고 제어하는에 힘들지만 저속에서도 열차를 띄울수 있는 장점이 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.

자석의 S극/N극의 원리를 이용합니다.

열차와 철로 사이에 극성을 띄도록 하는데 S극 아래에 S극을 위치시키면 서로 미는 힘이 있고

바로 앞 철로에는 N극을 위치시키면 열차 S극과 이끌려 앞으로 땡겨지게 될 겁니다.

이런 S/N극이 끊임없이 반복되면서 앞으로 나아갑니다.

Answer 3

자기부상 열차의 원리는 자석이 같은 극이면 반발력이 생기는 것입니다.

전류가 변하면 자기장이 생기는데 1초에 약 4천번 정도의 전기를 껐다 켰다해서 자기장을 만듭니다.

이 자기장으로 열차가 약간 뜨게되면 그 이후에는 리액션 플레이트와 모터로 추진력을 만들면 기차가 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

자석의 원리가 응용됩니다. 레일과 자기부상열차의 하부가 동일 극으로 만들면 밀어내는 성질로 인해서 뜨게 됩니다. 이러면 마찰력이 사라지게 되는거죠

Answer 5

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

아주 쉽고 잘 설명된 페이지가 있어 링크 연결합니다.

도움되셨다면 추천!!!부탁드립니다.

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=944983&cid=47326&categoryId=47326

Answer 6

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

자석은 같은 극끼리 미는 힘이 작용한다. 이 원리를 이용하여 열차 바닥과 선로를 같은 극의 자석으로 만들어 열차가 뜨게 한 것이 자기 부상 열차이다. 열차가 선로 위를 뜬 채로 움직이면 마찰이 없으므로 매우 고속으로 달릴 수 있다. 그러나 수백 톤이 넘는 열차를 띄우려면 엄청나게 강한 자석이 필요하다. 이렇게 강한 자석을 만들려면 쇠막대를 코일로 감아서 높은 전류를 흘려 보내야 한다. 그러나 이렇게 높은 전류를 흘려 보내면 코일이 모두 녹아 버린다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 사용하는 것이 초전도 자석이다. 초전도 자석에 사용된 코일은 저항이 거의 0에 가깝다. 아무리 높은 전류를 흘려 보내도 저항이 거의 없으므로 코일에 열이 발생하지 않고 이 때문에 기차를 띄울 수 있는 강한 전자석을 만들 수 있다.

전류의 방향을 바꾸면 자석의 극도 바뀐다. 이러한 원리를 적용하여, 열차에 설치된 자석과 선로는 같은 극이지만 열차 앞의 선로는 다른 극의 자석이다. 열차는 다른 극의 자석에 이끌려 앞으로 움직이고, 열차가 그 위로 오면 바로 극이 같아져 밑으로 떨어지지 않는다. 초전도 자석은 병원에서도 많이 이용된다. 뇌수술을 받는 환자들은 자기 공명 영상 장치(MRI)로 사진을 많이 찍는다. MRI는 사실 초전도 자석 덩어리이다. MRI 안에서는 네 겹으로 이루어진 초전도 자석이 환자를 꽁꽁 둘러싸고 있다. 자석이 자기장을 형성하면 환자의 몸에 있는 수소 이온(플러스 전하를 띠고 있다)이 자성을 띤다. 환자의 몸이 약한 자석으로 바뀌는 것이다. 이 모습을 사진으로 찍은 것이 MRI이다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

자기부상 열차의 원리는 자석이 같은 극이면 반발력이 생기는 것을 이용합니다.

​전류가 변하면 자기장이 생기는데 1초에 약 4천번 정도의 전기를 켰다 껐다해서 자기장을 만듭니다.

이 자기장으로 열차가 약간 뜨게되면 그 이후에는 리액션 플레이트와 모터로 추진력을 만들면 됩니다.

자기부상열차는 자력의 반발력과 흡입력을 이용하여 지면에서 1cm정도를 띄우고,

궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 자력을 발생시켜 추진력을 만듭니다.

​

자석의 힘을 이용하여 공중에 띄워서 움직이는 열차인데

전자석에 전원을 공급해 자석의 힘을 발생시키면 열차와 서로 같은 극으로 반발하여 뜨게 됩니다.

그리고 선로에 N/S극이 번갈아가며 극을 띄우게 되면 열차의 N/S과 맞물려

선로의 S극과 열차의 N극이 서로 땅기게 되고 다시 선로의 N극과 열차의 S극이 당기고 이렇게 앞으로 나가게 됩니다.

자기부상열차는 자석의 극을 이용해 끌어당기거나 미는 힘을 작용해 가속, 감속을 하는 것입니다.

이때 단순히 자석을 사용하는 것이 아닌 전자석을 사용할 수 있습니다. 코일에 전류를 흘려보냄으로써 자성을 갖게 만드는 것이죠. 또는, 초전도체를 활용하는 방법도 있습니다.

감사합니다.