MSU-1磁悬浮实验(综合性)(精)

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大学磁悬浮实验报告

实验报告

大学磁悬浮实验报告

一、实验目的

本次实验的目的是研究磁悬浮原理以及悬浮高度与磁场大小的

关系，进一步深化我们对磁场和力学的理解。

二、实验原理

磁悬浮是利用了超导体和永久磁铁之间的相互作用力而实现的。当超导体置于磁场中时，由于超导体本身特殊的电性质，从而可

使磁场在超导体内不存在。因此，超导体内的物体可以通过永久

磁铁的磁场被悬浮起来。

根据悬浮高度与磁场大小的关系，我们可以通过调整磁铁磁场

大小来控制物体的悬浮高度。

三、实验步骤

1. 将永久磁铁放在台面上，保持水平。

2. 将超导体放在磁铁上方，调整超导体位置。

3. 均匀地撒上磁铁粉末，观察物体和磁铁之间的作用力，进一步调整物体的位置。

4. 测量物体悬浮的高度，记录数据。

5. 重复实验3-4步骤，分别记录不同磁铁大小下物体的悬浮高度。

四、实验结果

经过多次实验，我们得出了如下的实验数据：

磁铁大小（高度/cm）悬浮高度（cm）

0 0

2 3

4 6

6 9

8 12

从实验数据可以看出，物体的悬浮高度与磁铁大小成正比关系，而且比例系数大约为1.5。

五、实验结论

通过本次实验，我们深入了解了磁悬浮的原理以及物体悬浮高

度与磁场大小的相关性。

我们发现，通过调整磁铁大小可以控制物体的悬浮高度，这种

现象可以应用于现实中，例如在磁悬浮列车和飞行器的设计中，

将会发挥非常重要的作用。

六、实验感想

本次实验让我深入了解了磁悬浮的原理，而且还体验了调整实验条件、记录数据和分析数据的整个过程。在实验中，我深刻体会到了科学精神，也更加珍惜科学实验的机会，希望以后能再次参加这样有趣、实用的实验。

磁悬浮系列实验

学生姓名:李函学号U3 应物1002班

一、实验目的：

磁悬浮是一系列技术的通称，它包括借助磁力的方法悬浮、导引、驱动和控制等。磁悬浮的主要方式分为电磁吸引悬浮EMS ，永磁斥力悬浮PRS ，感应斥力悬浮EDS ，其基本原理源于电磁感应。

本实验要求学生用电磁感应的基本定律，研究导体在磁场中运动而导致的磁悬浮力、磁牵引力等磁悬浮现象的规律性，通过数据拟合给出经验公式，并学会灵活运用电磁感应定律进行磁悬浮的各种应用设计。

二、实验原理：

楞次定律：闭合回路中的感应电流方向，总是企图使感应电流本身所产生的通过回路面积的磁通量，去反抗引起感应电流的磁通量的改变。或者说感应电流产生的磁场总是阻碍原来的磁场的变化。

法拉第电磁感应定律：不论任何原因使通过回路面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与此通量对时间的变化率成正比，即

dt d i k φε-= （

式中负号，表明了感应电动势的方向，k 为比例系数，其值决定于式中各物理量所用的单位。如果使用国际单位制，则k=1。如果感应回路是N 匝串联，那么在磁通量的变化时，每匝线圈都将产生感应电动势，若每匝中通过的磁通量相同，则有

dt N d N dt d i )(φεφ-=-= （

习惯上把N φ 称为线圈的磁通量匝数。

对本实验装置，在金属铝盘与永磁体做相对运动时，产生的“磁悬浮力”和“磁牵引力”可以理解为与通过铝盘单位面积内磁通量的大小有关。请查阅相关资料和文献写出实验原理和实验方案。

三、实验仪器：

本实验的基本装置由电磁感应与磁悬浮综合实验仪、力传感器，光电传感器，步进电机、步进电机控制器、铝盘、磁悬浮测试底座和传感器支架等组成。

磁悬浮实验报告

引言：

磁悬浮是一种利用磁力使物体悬浮在空中的技术，它具有许多潜在的应用领域，如高速列车、磁悬浮轮椅等。本实验旨在通过搭建一个简单的磁悬浮装置，探

索磁悬浮的原理和特性。

一、实验材料和装置

本实验所需材料包括磁铁、磁铁座、导线、电池和磁悬浮平台。磁悬浮平台由

一块磁铁和一个导线构成，磁铁座用于固定磁铁。

二、实验步骤

1. 将磁铁座固定在平面上，确保它稳定不动。

2. 将磁铁放在磁铁座上，确保它与座位紧密贴合。

3. 将导线绕在磁铁上，形成一个圆圈，并确保导线两端不相连。

4. 将导线的一端连接到电池的正极，另一端连接到电池的负极。

5. 打开电池开关，观察磁悬浮平台的运动情况。

三、实验结果

在实验过程中，我们观察到磁悬浮平台在电流通过导线时开始悬浮在空中。当

电流通过导线时，产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，产生一个向上的力，使

磁悬浮平台悬浮在空中。当电流关闭时，磁悬浮平台会下降并与磁铁接触。

四、实验分析

磁悬浮的原理是基于磁场的相互作用。当电流通过导线时，产生的磁场会与磁

铁的磁场相互作用，产生一个向上的力，使物体悬浮在空中。这种相互作用力

可以通过安培定律来解释。安培定律指出，当电流通过导线时，产生的磁场会产生一个力，作用在与磁场相互作用的物体上。

磁悬浮的关键是控制磁场的强度和方向。在本实验中，我们通过改变电流的方向和大小来控制磁场的强度和方向。当电流通过导线时，产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，产生一个向上的力，使物体悬浮在空中。当电流关闭时，磁悬浮平台会下降并与磁铁接触，因为没有磁场的相互作用力来支撑它。

大学生磁悬浮实验报告

引言

磁悬浮是一种基于磁力原理实现物体悬浮的技术，通过使用磁场来控制物体在空中浮起或悬挂。在工业生产和科学实验中，磁悬浮技术有着广泛的应用。本实验旨在通过搭建一个简单的磁悬浮系统，探究磁悬浮的原理和应用，培养学生动手实践和科学探索的能力。

实验目的

1. 了解磁悬浮的原理和应用；

2. 学习搭建磁悬浮系统的方法；

3. 掌握调节磁悬浮系统稳定性的技巧；

4. 分析磁悬浮的优势和局限性。

实验原理

磁悬浮是基于磁场的作用原理实现的。通过控制磁场的强度和方向，可以实现物体的浮起或悬挂。磁悬浮主要依靠磁场产生的力来支持物体的重量，使物体浮起或悬挂在空中。磁悬浮系统一般由磁铁和磁悬浮物品（如磁铁，磁石，磁浮球等）组成。

实验器材

1. 磁铁：用于产生磁场；

2. 磁悬浮物品：如磁铁、磁石、磁浮球等；

3. 实验平台：用于搭建磁悬浮系统；

4. 磁力计：用于测量磁场的强度；

5. 数据记录仪：记录实验数据。

实验流程

1. 搭建实验装置：在实验平台上固定磁铁，并将磁悬浮物品放置在磁铁上方；

2. 测量磁场强度：使用磁力计测量磁场的强度；

3. 调节磁场：根据测量结果，调节磁铁的位置和方向，使得磁场均匀且适合磁悬浮；

4. 实施磁悬浮：观察磁悬浮物品的状态，并记录实验数据；

5. 分析实验结果：根据实验数据，分析磁悬浮的原理和特性。

实验结果

在实验中，我们搭建了一个磁悬浮系统，使用磁铁产生磁场，将磁悬浮物品（磁浮球）悬挂在空中。经过调节和观察，我们发现以下结果：

1. 磁场调节：在调节磁场强度和方向时，我们发现磁力的大小与距离磁铁的距离成反比关系。同时，改变磁铁的方向也会影响磁力的方向。

磁悬浮实验报告

实验报告

课程名称：

工程电子场与电磁波指导老师：________熊素铭________成绩：__________________

实验名称：_ 磁悬浮 _实验类型：动手操作及仿真同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得

一、实验目的和要求

1、观察自稳定的磁悬浮物理现象；

2、了解磁悬浮的作用机理及其理论分析的基础知识；

3、在理论分析与实验研究相结合的基础上，力求深化对磁场能量、电感参数和电磁力等知识点的理解。

二、实验内容

1、观察自稳定的磁悬浮物理现象

2、实测对应于不同悬浮高度的盘状线圈的激磁电流

3、观察不同厚度的铝板对自稳定磁悬浮状态的影响

实验原理

1、自稳定的磁悬浮物理现象由盘状载流线圈和铝板相组合构成磁悬浮系统的实验装置，如图2-6所示。该系统中可调节的扁

平盘状线圈的激磁电流由自耦变压器提供，从而在50 Hz 正弦交变磁场作用下，铝质导板中将产生感

专业：姓名：

学号：日期：地点：

应涡流，涡流所产生的去磁效应，即表征为盘状载流线圈自稳定的磁悬浮现象。

2、基于虚位移法的磁悬浮机理的分析

在自稳定磁悬浮现象的理想化分析的前提下，根据电磁场理论可知，铝质导板应被看作为完纯导体，但事实上当激磁频率为50 Hz时，铝质导板仅近似地满足这一要求。为此，在本实验装置的构造中，铝质导板设计的厚度b还必须远大于电磁波正入射平表面导体的透入深度d（b ）。换句话说，在理想化的理论分析中，就交变磁场的作用而言，此时，该铝质导板可被看作为“透不过的导体”。

磁悬浮实验报告范文

一、实验目的：

1.理解磁悬浮原理和应用。

2.掌握磁悬浮实验装置的组装和调试。

3.通过实验观察和分析磁悬浮参数对悬浮稳定性的影响。

二、实验装置：

1.磁悬浮装置主要由磁悬浮底座、磁悬浮转子、电磁铁组成。

2.磁悬浮转子由磁悬浮轴承和转子组成。

3.电磁铁通过调节电流来产生磁场控制磁悬浮装置。

三、实验步骤：

1.组装磁悬浮装置：根据实验指导书的要求，依次将磁悬浮底座、磁

悬浮轴承和磁悬浮转子组装好。

2.调试磁悬浮装置：调节电流控制磁悬浮装置，使转子在悬浮高度合

理范围内稳定运行。

3.改变磁悬浮参数：调节电流、转子质量等参数，观察转子悬浮稳定

性的变化。

4.记录实验数据：记录各组合参数下的转子悬浮高度、稳定性等数据。

四、实验结果：

根据实验数据，我们可以得到以下结论：

1.当电流增大时，磁悬浮力增大，转子悬浮高度增加。当电流过大时，磁悬浮力会超过转子重力，造成悬浮过高，不稳定。

2.当转子质量增大时，转子悬浮高度减小。由于重力增大，需要更大

的磁悬浮力才能使转子悬浮。

3.当电流和转子质量都很小时，磁悬浮力较小，转子容易接触到磁悬

浮底座，导致悬浮不稳定。

五、实验分析：

1.实验结果与理论相符。根据磁悬浮原理，电流和转子质量是影响磁

悬浮力的重要因素，实验结果也验证了这一点。

2.实验中可能存在的误差。由于实验条件的限制，实际实验中可能存

在一些误差，例如磁悬浮装置的制作和调试不够精确等。

3.实验的应用前景。磁悬浮技术在交通运输、精密仪器等领域具有广

阔的应用前景，通过实验我们深入了解了磁悬浮的原理和参数对悬浮稳定

磁悬浮实验的基本原理和设计思路

一、悬浮原理

磁悬浮实验的基本原理是利用磁力的相互作用，使物体在空气中悬浮。具体来说，磁悬浮实验是通过电磁感应的方式产生一个交变电流，这

个电流会产生一个变化的磁场。当物体放置在这个变化的磁场中时，

它会受到一个向上的推力，从而使物体悬浮在空气中。

二、设计思路

1. 系统结构

磁悬浮实验系统主要由以下几部分组成：控制系统、传感器、电源、

导轨和载体。其中，控制系统负责控制电源输出和传感器采集数据；

传感器用于检测载体位置和速度；电源提供所需的电能；导轨是载体

运动的基础；载体则是被悬浮在导轨上的物体。

2. 系统工作原理

系统工作原理如下：

（1）控制系统通过传感器采集载体位置和速度信息，并将其送回控制器。

（2）控制器根据采集到的信息计算出所需输出的电流，并将其发送给电源。

（3）电源根据控制器发送过来的信号输出相应大小和方向的电流。

（4）导轨上的线圈受到电流的作用，产生一个变化的磁场。

（5）载体中的磁体受到变化的磁场作用，产生一个向上的推力，使其悬浮在导轨上。

（6）载体位置或速度发生变化时，传感器会重新采集信息，控制系统会重新计算输出电流，并将其发送给电源，以保持载体在正确位置上悬浮。

三、关键技术

1. 控制系统

控制系统是整个磁悬浮实验中最关键的部分之一。它需要能够准确地控制电源输出和传感器采集数据，并根据采集到的数据计算出所需输

出的电流。因此，在设计控制系统时需要考虑如何提高控制精度、降低噪声干扰等问题。

2. 传感器

传感器是另一个关键技术。它需要能够准确地检测载体位置和速度，并将这些信息反馈给控制系统。常用的传感器包括霍尔元件、光电开关等。在选择传感器时需要考虑其精度、响应速度等因素。

磁悬浮实验报告(二)

磁悬浮实验报告（二）引言概述：

本文是关于磁悬浮实验的报告，主要介绍了磁悬浮技术的原理和应用。通过逐步探索磁悬浮的机制和实验条件，我们进一步认识了磁悬浮技术在交通运输和工程领域的巨大潜力。本报告将首先介绍磁悬浮的基本原理，然后讨论具体实验的方法和结果，最后总结实验的主要收获和局限性。

正文：

1. 磁悬浮的基本原理：

- 电磁原理

- 磁悬浮的运行机制

- 磁悬浮与传统交通方式的比较

- 磁悬浮对环境的影响

2. 实验方法：

- 实验装置的搭建

- 实验所需材料和设备的准备

- 实验条件和参数的设定

- 数据采集和记录方法

- 实验的安全措施

3. 实验结果与分析：

- 磁悬浮列车的悬浮高度与速度的关系

- 磁悬浮列车的推力与电流的关系

- 磁悬浮装置的能耗与负载的关系

- 磁悬浮装置的稳定性和安全性分析

- 磁悬浮技术在轨道交通和物流方面的应用展望

4. 实验的主要收获：

- 深入了解了磁悬浮技术的特点和工作原理

- 掌握了磁悬浮实验的常用方法和数据处理技巧

- 发现了磁悬浮技术在交通运输领域的潜力和局限性

- 对磁悬浮技术的发展和应用提出了一些建议

5. 实验的局限性和改进方向：

- 实验条件限制和误差分析

- 实验过程中的技术难题和挑战

- 磁悬浮技术在实际应用中需要解决的问题

- 下一步实验的改进方向和扩展

总结：

通过本次磁悬浮实验，我们对磁悬浮技术的原理和实际应用有了更深入的了解。我们发现，磁悬浮技术具有广阔的应用前景，可以用于提高交通运输的效率和减少能源消耗。然而，磁悬浮技术在工程实践中还面临着一些技术和经济上的挑战。在未来的研究中，我们将进一步优化磁悬浮实验方法，探索更好的磁悬浮材料和设备，以实现更高效、安全和可持续的磁悬浮系统。

磁悬浮实验讲义

实验6-5 电磁感应与磁悬浮力

实验目的、意义和要求

电磁学之所以迅速发展为物理学中的一个重要学科，在于它的强大生命力，在于它在经济生活中有丰富的回报率。电磁感应原理不但在传统的电机工程、变压器效应、无线通讯等领域中独领风骚，在现代医学、现代交通、信息产业等领域中也有许多应用。

本实验就是要通过一些电磁感应现象的揭示，悟出其中的原理和奥妙，并研究它的现象和磁力对各种材料的影响，探讨其在现实生活中的应用和发展，这对电磁感应从理论到实际的联系，对电磁感应的成因，性质、效应和规律的理解，都有很大的收益。

黄铜的电导率和磁导率分别为

σ = 1.5 ⨯ 107 (S/m) 和 μ0 = 4π ⨯ 10-7 (H/m)

趋腹深度(穿透深度)为

(cm) 1072.210

41029.22105.122

579700--⨯=⨯π⨯⨯⨯π⨯⨯==μσωδ

实验前应回答的问题

1.什么是电磁感应？其产生的电流、电动势和电磁场如何定义？

解答通过闭合回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生电流的现象叫电磁感应。由电磁感应产生的电动势称感生电动势，由电磁感应产生的电流称感生电流。电磁场是一种物理场，是相互依存的电场和磁场的总称。电流随时间变化而引起磁场，磁场随时间变化产生电场，二者互为因果，形成电磁场。

2.楞次定律说明了什么？此实验中电能可能转化为何种能量？

解答是确定感生电流方向的定律，即感生电流的方向，总是使其产生的磁场阻碍原来磁场的变化。在此实验中电能有可能转化为热能和机械能等。

3.什么叫磁力？它和安培定律有什么关系？

磁悬浮实验报告

引言

磁悬浮技术是一种利用磁场力使物体悬浮在空中的技术，它在交通运输、科研

领域等方面具有广泛的应用前景。本次实验旨在探究磁悬浮技术的原理和应用，并通过搭建一个简单的磁悬浮模型来验证其可行性。

一、磁悬浮技术的原理

磁悬浮技术利用磁场力使物体悬浮在空中，其原理基于磁场力和重力之间的平衡。在磁悬浮系统中，通过在物体下方放置一对电磁铁，产生一个恒定的磁场。物体上方放置一个带有磁性材料的导体，如铁块。当电磁铁通电时，产生的磁

场与导体上的磁场相互作用，产生一个向上的力，使物体悬浮在空中。

二、磁悬浮技术的应用

1. 交通运输领域

磁悬浮技术在交通运输领域具有广泛的应用前景。磁悬浮列车可以通过磁场力

悬浮在轨道上，与传统的钢轨接触的摩擦力减小，大大提高了列车的运行效率

和速度。此外，磁悬浮列车还具有低噪音、环保等特点，可以有效缓解城市交

通拥堵问题。

2. 科研领域

磁悬浮技术在科研领域也有广泛的应用。科研人员可以利用磁悬浮技术搭建实

验平台，研究物体在无重力环境下的行为。通过悬浮物体，可以消除重力对实

验结果的干扰，更准确地研究物体的特性和行为规律。

三、磁悬浮模型的搭建

为了验证磁悬浮技术的可行性，我们搭建了一个简单的磁悬浮模型。首先，我

们准备了一个小型的磁悬浮装置，包括一个电磁铁和一个带有磁性材料的导体。然后，我们将导体放置在电磁铁上方，调整电流大小，观察导体是否能够悬浮

在空中。

实验结果显示，在适当的电流大小下，导体成功悬浮在空中，并能够保持相对

稳定的位置。当调整电流大小时，导体的悬浮高度也会发生变化。这一实验结

磁悬浮原理实验.doc

磁悬浮原理是利用电磁力作用原理使物体悬浮在磁场中的一种新型悬浮技术。磁悬浮系统由磁浮体、电磁铁组成。在加上电流的时候，电磁铁会产生磁场，而磁浮体内部带有磁极，就会受到磁力的作用，从而实现悬浮。

实验材料：

1. 4个电磁铁

2. 1个电源

3. 1个半导体陀螺仪

4. 1个球形磁体

5. 必要的电线和接口

实验操作：

1. 接通电源，将电磁铁前端电线连接至负极，后端连接至正极。

2. 将球形磁体放置在电磁铁上方。

3. 打开半导体陀螺仪并调节至平衡状态。

4. 松开半导体陀螺仪，待陀螺仪开始旋转后，缓缓将其移至磁悬浮装置上方，离开时注意不要挤压到磁悬浮球体。

5. 观察磁悬浮仪器实现悬浮的状态，调整半导体陀螺仪，从不同的角度观察磁悬浮效果。

实验分析：

磁悬浮实验原理比较简单，通过电磁铁产生电磁力，使球形磁体内部的磁极受到磁力的作用，从而产生悬浮状态。磁悬浮技术已经应用到了飞行器、列车、磁浮井盖、电动车等各个领域。但是，磁悬浮技术仍然存在一些不足之处，例如设备维护成本高，稳定性不够，设备制造难度高等问题。

总的来说，磁悬浮技术具有很大的发展前景，今后不仅可以应用到交通工具上，还可应用到其他领域中，例如建筑物、海上设施等。它的应用不仅可以节约能源、降低污染，还可以提高运行速度和安全水平。

磁悬浮实验报告

开放性试验：

《磁悬浮原理实验仪制作及PID控制》

试验报告

实验内容：学生通过磁悬浮有关知识的学习，根据已有的试验模型，设计出磁悬浮实验仪器，并进行制作，进而在计算机上用PID技术进行调节和控制。

难点：PID控制程序的编写及调试。

创新点：该实验以机械学院数控所得科研成果为依托，以一种新颖的方式，用磁悬浮小球直观的展示了PID控制理论的应用。该仪器构造简单，成本低廉。此实验综合应用了电磁场、计算机、机械控制等相关知识，具有一定的研究创新性特点。该仪器有望成为中学物理实验仪器，和高校PID 控制实验仪器。

关键问题

1.悬浮线圈的优化设计

2.磁悬浮小球系统模型

3.磁悬浮小球的PID控制

电磁绕组优化设计

小球质量：钢

小球质量：15~20g

小球直径：15mm

悬浮高度：3mm

要求：根据悬浮高度、小球大小、小球重量设计悬浮绕组

绕组铁芯尺寸、线圈匝数、额定电流、线径。电磁绕组优化设计：

由磁路的基尔霍夫定律、毕奥-萨格尔定律和能量守恒定律，可得电磁吸力为：

式中：μ0——空气磁导率，

4πX10-7H/m ； A ——铁芯的极面积，单位m2； N ——电磁铁线圈匝数；

z ——小球质心到电磁铁磁极表面的瞬时气隙，单位m ； i ——电磁铁绕组中的瞬时电流，单位A 。

功率放大器中放大元器件的最大允许电压为15V 。为了降低功率放大器件上的压力差，减少功率放大器件的发热，设定悬浮绕组线圈电压该值为12V 。

约束条件：U ＝12V 电流、电压与电阻的关系

电阻：

L ——漆包线的总长度/m S ——漆包线的横截面积/m2

大学磁悬浮实验报告

引言：

磁悬浮技术是一种通过磁力使物体悬浮在空中的技术。这种技术在交通运输、

工业制造和科学研究等领域有着广泛的应用。本实验旨在通过搭建一个简易的

磁悬浮系统，探究磁悬浮技术的原理和应用。

一、实验设备和材料

本实验所需的设备和材料有：电磁铁、磁性材料、直流电源、电阻器、导线等。

二、实验步骤

1. 搭建磁悬浮系统

首先，我们需要搭建一个磁悬浮系统。将电磁铁固定在实验台上，并将磁性材

料放置在电磁铁的上方。接下来，将直流电源连接到电磁铁上，并通过调节电

流的大小来控制磁力的强弱。

2. 测试磁悬浮效果

当电流通过电磁铁时，会产生一个磁场，使磁性材料悬浮在空中。我们可以通

过调节电流的大小和方向，观察磁悬浮效果的变化。当电流适当增大时，磁性

材料会悬浮在空中，并保持相对稳定的位置。

3. 探究磁悬浮原理

为了更好地理解磁悬浮技术的原理，我们可以进行一些进一步的实验。例如，

可以改变磁性材料的形状和质量，观察磁悬浮效果的变化。此外，还可以改变

电磁铁的位置和形状，探究磁悬浮效果的影响因素。

4. 探索磁悬浮的应用

磁悬浮技术在交通运输领域有着广泛的应用。例如，磁悬浮列车可以通过磁力

悬浮在轨道上，减少摩擦力，提高列车的运行速度和平稳性。此外，磁悬浮技

术还可以应用于工业制造和科学研究等领域，如磁悬浮离心机、磁悬浮摆锤等。

5. 实验总结

通过本次实验，我们了解了磁悬浮技术的原理和应用。磁悬浮技术通过利用磁

力使物体悬浮在空中，可以减少摩擦力，提高运行效率。磁悬浮技术在交通运输、工业制造和科学研究等领域有着广泛的应用前景。

电磁学物理实验报告--磁悬浮实验

电磁学物理实验演示课报告——磁悬浮实验

130222班 13021044 王明明

今天我们进行了这学期的第二堂物理演示实验课，参观了很多电磁学上的经典实验，实验大多生动有趣，既有与高压电的“零距离”接触，又有液体倒流，磁悬浮等奇观，下面主要分析一下有关磁悬浮的一组实验和其原理：这组磁悬浮实验共分5个小实验，首先是点亮发光管实验，发光管随下落被点亮，发出绿色和红色的光；其次是跳环实验，将紫铜环放在小铁棒上，将输出电压调节至最高档，发现小环脱离铁棒，飞出一定的高度；接下来是双铝环实验，通过对一只小铝环加压使其上升后放上另一只铝环，两铝环相吸并一同运动；然后是浮环试验验证了不同材质的环在不同电压下的浮起高度的变化；最后是共振实验第一步与双铝环实验相同，后拿一大环套在小环外面并控制大环振动发现小环随之振动。解释这些实验主要的原理是电磁感应原理和楞次定律，在交流电下线圈产生交变电场，交变电场使闭合导体产生电动势和感应电流，由于感应电流产生的磁场总与原磁场相斥，当斥利超过重力时，可以观察到上跳现象，相等则会出现磁悬浮现象，下面是实验时拍摄的组图：

实验的应用最广的当然是已投入运营的磁悬浮列车，但也有像磁悬浮创意LED 灯和磁悬浮风力发电等领域也在不断发展。

磁悬浮列车演示实验报告

【实验目的】

1.利用超导体对永磁体的排斥作用演示磁悬浮；

【实验器材】

1．超导磁悬浮列车演示仪，如下图所示。由两部分组成：磁导轨支架、磁导轨。其中磁导轨是用550?×?240?×?3椭圆形低碳钢板作磁轭，按图70-2所示的方式铺以

18?×?10×6?mm的钕铁硼永磁体，形成磁性导轨，两边轨道仅起保证超导体周期运动的磁约束作用。

2．高温超导体，是用熔融结构生长工艺制备的，含Ag的YBacuo系高温超导体。之所以称为高温超导体是因为它在液氮温度77KC（-196℃）下呈现出超导性，以区别于以往在液氦温度42K（-269℃）以下呈现超导特性的低温材料。样品形状为：圆盘状，直径18?mm?左右，厚度为6?mm?，其临界转变温度为90K左右（-183℃）。

3．液氮。

上图：实验装置图?

下图：磁导轨

【实验原理】

实验原理：

超导是超导电性的简称.它是指金属或合金在极低温度下(接近绝对零度)电阻变为零的性质.它是一种宏观量子现象,只有依据量子力学才能给与正确的微观解释.这就是BCS 理论.

这是一台高临界温度超导磁悬浮的动态演示装置.该装置为一个盛放高临界温度超导体的简易列车模型,在具有磁束缚的封闭磁轨道上方,利用超导体对永磁体的排斥作用,演示磁悬浮;;并可在旋转磁场加速装置作用下,沿轨道以悬浮或倒挂悬浮状态无磨擦地连续运转.

当将一个永磁体移近钇钡铜氧YBaCuO超导体表面时,磁通线从表面进入超导体内,在超导体内形成很大的磁通密度梯度,感应出高临界电流,从而对永磁体产生排斥,排斥力随相对距离的减小而逐渐增大,它可以克服永磁体的重力使其悬浮在超导体上方一定的高度上;高温超导体是用熔融结构生长工艺制备的含Ag的YBaCuO系高温超导体,所以称为高温超导体是因为它在液氮温度77k(-196°C)下呈现出超导性,以区别于以往在液氦温度

磁悬浮实验报告

磁悬浮实验是一种利用磁力原理使物体在空中悬浮的实验。本实验主要是通过将磁体与电磁铁相互作用，产生磁力来实现物体悬浮的效果。

实验步骤：

1. 准备实验所需材料，包括磁体、电磁铁、电源等。

2. 将电磁铁与电源连接，确保电磁铁可以正常工作。

3. 将磁体放置在电磁铁的上方，根据磁体性质和电磁铁性质的组合来确定悬浮的效果。

4. 打开电源，调节电流大小，观察磁体是否可以成功悬浮在空中。

5. 根据实验需要，可以调节磁体与电磁铁之间的距离和角度，观察悬浮效果的变化。

6. 完成实验后，关闭电源，清理实验现场。

实验原理：

磁悬浮实验的实现主要依靠电磁铁产生的磁力。当电磁铁通电时，产生的磁场与磁体相互作用，形成一个支持磁体悬浮的力。通过调节电磁铁的电流大小，可以控制磁体悬浮的高度；通过调节磁体与电磁铁之间的距离和角度，可以控制磁体悬浮的稳定性。

实验结果与分析：

根据实验操作的调整，可以观察到磁体在不同高度和角度悬浮的现象。当电流大小合适时，磁体可以平稳地悬浮在空中，表现出稳定的悬浮效果。调节电流大小可以改变磁体的悬浮高度，

增大或减小电流可以使磁体上升或下降。调节磁体与电磁铁之间的距离和角度可以改变磁体的稳定性，合适的距离和角度可以使磁体更稳定地悬浮。

实验中需要注意的问题：

1. 实验时必须小心操作，避免磁体与电磁铁接触或碰撞。

2. 实验时应根据实际情况调整电流大小和磁体与电磁铁之间的距离和角度，确保实验效果的稳定和安全性。

3. 实验结束后要注意关闭电源，清理实验现场。

总结：

通过磁悬浮实验，我们可以观察到磁力的作用以及磁体在空中悬浮的效果。这种实验不仅可以展示磁力原理，还可以通过调整实验参数来改变悬浮效果，增加了实验的趣味性和实践性。磁悬浮实验还可以应用于磁悬浮列车等技术领域，具有实际的应用价值。

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