磁悬浮实验报告
大学磁悬浮实验报告
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 02 34 66 98 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。
磁悬浮实验报告(一)2024
磁悬浮实验报告（一）引言概述本文档旨在提供对磁悬浮实验的详细分析和结论。
磁悬浮技术是一种利用磁场与磁体相互作用产生浮力的技术，它在交通运输、工业制造等领域具有广泛的应用前景。
通过该实验，我们将探索磁悬浮技术的基本原理和悬浮稳定性的影响因素。
正文内容1. 实验装置搭建- 首先，我们准备了磁悬浮实验所需的磁体和磁场产生装置。
- 其次，我们安装了用于测量悬浮高度和稳定性的传感器和仪器。
- 最后，我们调整了磁场强度和位置，以确保磁悬浮平台的稳定性和可控性。
2. 磁悬浮原理分析- 我们对磁悬浮的基本原理进行了详细解释，包括法拉第电磁感应定律和电磁力学原理。
- 我们介绍了磁悬浮实验中所需的磁场调节和控制技术，以保证悬浮平台的平稳运行。
3. 悬浮稳定性实验- 我们对悬浮系统中的稳定性进行了详细研究。
- 我们分析了悬浮高度、磁场强度和位置调节对悬浮稳定性的影响。
- 我们通过实验数据和观察结果，评估了悬浮稳定性的变化趋势。
4. 动态特性分析- 我们对磁悬浮系统的动态特性进行了研究。
- 通过改变悬浮平台上的负载和外力的作用，我们观察了系统响应的速度和稳定性。
- 我们使用传感器和仪器来记录和分析系统的动态响应，以便进一步优化磁悬浮系统。
5. 发展前景和挑战- 我们讨论了磁悬浮技术在交通运输和工业制造中的潜在应用前景。
- 同时，我们也提出了当前磁悬浮技术面临的一些挑战和限制，并提出了进一步改进的可能性。
总结通过本文档，我们详细介绍了磁悬浮实验的搭建过程、磁悬浮原理、悬浮稳定性实验、动态特性分析以及磁悬浮技术的发展前景和挑战。
这些研究将为磁悬浮技术的应用和进一步研究提供有益的参考。
我们相信，随着磁悬浮技术的不断发展和完善，它将在未来的交通和工业领域发挥重要作用。
磁悬浮实验报告
引言概述：
磁悬浮实验是一种利用磁力原理实现物体悬浮的技术，其应用广泛，包括高速列车、磁悬浮球、磁悬浮轴承等领域。
本文是《磁悬浮实验报告（二）》的续篇，将进一步探讨磁悬浮技术的原理、应用和优势。
本文主要分为引言、原理概述、实验过程、实验结果和讨论、总结五个部分。
正文内容：
一、原理概述
1.磁悬浮技术的定义
2.磁悬浮技术的基本原理
3.常见的磁悬浮装置
二、实验过程
1.实验器材准备
2.实验样品准备
3.实验条件设置
4.实验过程记录
5.数据采集与处理
三、实验结果和讨论
1.实验结果分析
a.磁悬浮器件的稳定性分析
b.磁悬浮器件的悬浮高度与电流关系
c.磁悬浮器件的悬浮高度与质量关系
2.讨论与解释
a.实验结果的合理性解释
b.实验结果与理论预期的比对
c.实验结果的局限性和进一步研究方向
四、应用领域与优势
1.磁悬浮技术在高速列车领域的应用
2.磁悬浮技术在磁悬浮球领域的应用
3.磁悬浮技术在磁悬浮轴承领域的应用
4.磁悬浮技术的优势和未来发展前景
五、总结
在本文中，我们通过实验和分析，深入了解了磁悬浮技术的原理和应用。
通过实验数据，我们得出了磁悬浮器件的悬浮高度与电流、质量的关系，并对实验结果进行了讨论与解释。
磁悬浮技术在高速列车、磁悬浮球和磁悬浮轴承等领域的应用也被详细介绍，展示了磁悬浮技术的优势和未来发展前景。
磁悬浮技术的发展将会在
交通运输、能源转换和工业制造等领域产生重大影响，并有望带来更多的创新和发展机会。
磁悬浮实验实验报告
实验报告课程名称：__工程电磁场与波____指导老师：_____姚缨英_____ 实验名称：磁悬浮 _实验类型：____ ____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，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应涡流，最终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将盘状载流线圈和铝板组合看成一个磁系统。
为简化分析，将铝板看作为一半无限大完纯导体。
事实上当激磁频率为50 hz 时，只有当铝板表面相对扁平盘状线圈足够大，而厚度b 远大于该频率下铝板的透入深度d，才能作这一理想化假设。
在此前提下，应用镜像法，可导得该磁系统的自感为式中， a ——盘状线圈被理想化为单匝圆形线圈时的平均半径；n ——线匝数；r ——导线被看作圆形导线时的等效圆半径。
当通入盘状线圈的激磁电流增大到使其与铝板中感生涡流合成的磁场，对盘状载流线圈作用的电磁力足以克服线圈自重时，线圈即浮离铝板，呈现自稳定的磁悬浮物理现象。
此时，作用于盘状载流线圈的向上的电磁力必然等于该线圈的重量。
现应用虚位移法来求取作用于该磁悬浮系统的电动推斥力。
对盘状载流线圈和铝板组合的磁系统，其对应于力状态分析的磁2场能量为wm=l*i/2。
式中，i 为激磁电流的有效值。
其次，取盘状载流线圈与铝板之间相对位移h（即给定的悬浮高度）为广义坐标，按虚位移法可求得作用于该系统的电动推斥力，也就是作用于盘状载流线圈的向上的电磁悬浮力从而，由稳定磁悬浮状态下力的平衡关系，即式中，m ——盘状线圈的质量(kg)；g ——重力加速度(9.8 m/s2)；即可得对于给定悬浮高度 h 的磁悬浮状态，系统所需激磁电流为三、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励电流四、操作方法和实验步骤1、观察自稳定的磁悬浮物理现象在给定厚度为14 mm的铝板情况下，通过调节自耦变压器以改变输入盘状线圈的激磁电流，从而观察在不同给定悬浮高度h的条件下，起因于铝板表面层中涡流所产生的去磁效应，而导致的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在厚度为14 mm的铝板情况下，以5 mm为步距，对应于不同的悬浮高度，逐点测量稳定磁悬浮状态下盘状线圈中的激磁电流，记录其悬浮高度h与激磁电流i的相应读数。
磁悬浮实验实验报告
磁悬浮实验实验报告磁悬浮实验实验报告引言：磁悬浮技术是一项基于磁力原理的先进技术，广泛应用于交通运输、科研实验等领域。
本实验旨在通过搭建一个简单的磁悬浮装置，探究磁悬浮技术的原理和应用。
实验一：磁悬浮装置的搭建我们首先准备了以下材料：一块磁性材料、一块导电材料、一块永磁体、一根铜线和一台电源。
我们将磁性材料和导电材料分别固定在一块平板上，然后将永磁体放置在平板下方。
接下来，我们将铜线连接到电源上，并将其放置在导电材料上方。
当通电时，铜线中的电流会产生磁场，与永磁体的磁场相互作用，从而使导电材料悬浮在磁性材料上方。
实验二：磁悬浮装置的稳定性为了测试磁悬浮装置的稳定性，我们对装置进行了一系列实验。
首先，我们调整电源的电流，观察导电材料在不同电流下的悬浮高度。
结果显示，随着电流的增加，导电材料的悬浮高度逐渐增加。
这表明，磁悬浮装置的稳定性与电流大小有关。
接下来，我们改变了永磁体的位置，观察导电材料的悬浮情况。
实验结果显示，当永磁体离导电材料较近时，悬浮高度较低；而当永磁体离导电材料较远时，悬浮高度较高。
这说明，磁悬浮装置的稳定性与永磁体与导电材料之间的距离有关。
实验三：磁悬浮装置的应用除了探究磁悬浮装置的原理和稳定性外，我们还研究了其在实际应用中的潜力。
磁悬浮技术在交通运输领域有着广泛的应用，例如高速磁悬浮列车。
这种列车通过利用磁悬浮技术，可以在轨道上悬浮行驶，减少了与轨道的摩擦阻力，提高了列车的运行速度和效率。
此外，磁悬浮技术还可以应用于科研实验。
例如，在物理学实验中，磁悬浮装置可以用于制造零摩擦环境，以便研究物体的运动规律。
在化学实验中，磁悬浮技术可以用于悬浮液滴，以便进行微小反应的观察和控制。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了一个简单的磁悬浮装置，并探究了其原理、稳定性和应用。
磁悬浮技术在交通运输和科研实验中具有重要的应用价值。
未来，我们可以进一步研究磁悬浮技术的改进和创新，以推动其在更多领域的应用和发展。
大学磁悬浮实验报告
大学磁悬浮实验报告1. 实验目的。
本实验旨在通过磁悬浮系统的搭建和调试，了解磁悬浮技术的基本原理和应用，掌握磁悬浮系统的工作原理和调试方法。
2. 实验原理。
磁悬浮技术是利用磁场对物体进行悬浮和定位的技术。
在磁悬浮系统中，通常会使用永磁体和电磁体来产生磁场，通过控制磁场的强度和方向，实现对物体的悬浮和定位。
磁悬浮系统通常包括传感器、控制器和执行器等部件，通过这些部件的协调工作，可以实现对物体的精确悬浮和定位。
3. 实验装置。
本次实验使用了磁悬浮实验装置，该装置包括永磁体、电磁体、传感器、控制器和执行器等部件。
通过这些部件的组合和调试，可以实现对物体的磁悬浮和定位。
4. 实验步骤。
（1）搭建磁悬浮系统，首先，按照实验指导书的要求，搭建磁悬浮系统的结构，包括永磁体、电磁体、传感器和执行器等部件的组装和连接。
（2）调试磁悬浮系统，接下来，对搭建好的磁悬浮系统进行调试，包括对永磁体和电磁体的磁场强度和方向进行调节，以及对传感器和执行器的连接和设置进行调试。
（3）测试磁悬浮效果，最后，对调试好的磁悬浮系统进行测试，观察和记录磁悬浮效果，包括对物体的悬浮和定位情况进行测试和分析。
5. 实验结果。
经过调试和测试，我们成功搭建和调试了磁悬浮系统，并取得了良好的磁悬浮效果。
通过实验，我们深入了解了磁悬浮技术的基本原理和应用，掌握了磁悬浮系统的工作原理和调试方法。
6. 实验总结。
通过本次实验，我们对磁悬浮技术有了更深入的了解，掌握了磁悬浮系统的搭建和调试方法，为将来的科研和工程实践奠定了基础。
同时，我们也意识到磁悬浮技术在现代工程领域的重要应用前景，对其发展和应用充满信心。
7. 实验改进。
在今后的实验中，我们可以进一步探索磁悬浮技术的应用领域，开展更深入的研究和实践，为磁悬浮技术的发展和应用做出更大的贡献。
通过本次实验，我们对磁悬浮技术有了更深入的了解，掌握了磁悬浮系统的搭建和调试方法，为将来的科研和工程实践奠定了基础。
磁悬浮实验报告
磁悬浮实验报告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。
磁悬浮技术在实际应用中有许多潜力。
例如，磁悬浮列车可以通过减少与轨道的摩擦来实现高速运行，从而提高列车的速度和效率。
此外，磁悬浮技术还可以应用于医疗设备，如磁悬浮轮椅，使患者在移动时更加舒适。
然而，磁悬浮技术也存在一些挑战和限制。
首先，磁悬浮装置的制造和维护成本较高。
其次，磁悬浮装置对环境的要求较高，需要一个稳定的磁场和平整的表面。
大学生磁悬浮实验报告
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。
2. 磁悬浮状态：当磁场适合时，磁悬浮物品（磁浮球）能够稳定地悬挂在空中。
在调节后，我们观察到磁浮球在磁场中自由运动，无接触地悬浮着。
实验分析通过分析实验结果，我们可以得出以下结论：1. 磁悬浮的原理是利用磁场的力来支持物体的重量，使其浮起或悬挂在空中。
磁悬浮实验实验报告
1. 了解磁悬浮技术的原理和基本操作。
2. 掌握磁悬浮实验的步骤和方法。
3. 通过实验，观察磁悬浮现象，分析磁悬浮系统的稳定性和悬浮高度与激磁电流的关系。
二、实验原理磁悬浮技术是利用磁力使物体悬浮在空中，避免物体与支撑面接触，从而减少摩擦和能量损耗。
实验中，通过改变激磁电流的大小，观察磁悬浮系统在不同悬浮高度下的稳定性。
三、实验器材1. 磁悬浮实验装置一套（包括磁悬浮盘、磁悬浮支架、激磁电流线圈、电源等）。
2. 测量工具（如尺子、万用表等）。
四、实验步骤1. 搭建实验装置，将磁悬浮盘放置在磁悬浮支架上，确保磁悬浮盘与支架平行。
2. 将激磁电流线圈绕在磁悬浮盘上，确保线圈与磁悬浮盘紧密贴合。
3. 连接电源，调整激磁电流的大小。
4. 观察磁悬浮盘在不同激磁电流下的悬浮状态，记录悬浮高度和激磁电流的对应关系。
5. 改变激磁电流的大小，重复步骤4，观察磁悬浮盘的悬浮状态。
五、实验结果与分析1. 观察到当激磁电流较小时，磁悬浮盘处于悬浮状态，但悬浮高度较低；随着激磁电流的增大，悬浮高度逐渐升高。
2. 当激磁电流过大时，磁悬浮盘开始接触支架，悬浮状态不稳定。
3. 通过实验数据可知，悬浮高度与激磁电流之间存在一定的关系，具体表现为：在一定范围内，激磁电流越大，悬浮高度越高。
1. 磁悬浮技术是一种利用磁力实现物体悬浮的技术，具有减少摩擦和能量损耗的优点。
2. 磁悬浮系统的稳定性与激磁电流的大小有关，在一定范围内，激磁电流越大，悬浮高度越高，系统越稳定。
3. 通过本实验，掌握了磁悬浮实验的步骤和方法，为后续研究磁悬浮技术奠定了基础。
七、实验总结本次实验成功地实现了磁悬浮现象的观察，通过实验数据的分析，得出了悬浮高度与激磁电流的关系。
在实验过程中，我们了解到磁悬浮技术的原理和应用，提高了对磁悬浮系统的认识。
同时，通过实际操作，锻炼了我们的动手能力和实验技能。
在今后的研究中，我们可以进一步探讨磁悬浮系统的优化设计，提高磁悬浮技术的稳定性和悬浮高度，为磁悬浮技术的发展和应用提供有力支持。
磁悬浮实验报告范文
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性的影响，为今后进一步研究和应用磁悬浮技术打下了基础。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入掌握了磁悬浮原理和应用，并通过实验观察和分析了磁悬浮参数对悬浮稳定性的影响。
实验结果与理论相符，为今后更深入地研究和应用磁悬浮技术提供了基础。
同时，我们也明确了实验中可能存在的误差和不足之处，需要进一步完善实验装置和调试方法。
大学磁悬浮实验报告
1. 了解磁悬浮列车的原理和结构。
2. 通过实验演示磁悬浮现象，验证超导体对永磁体的排斥作用。
3. 掌握磁悬浮列车的运行机制和影响因素。
二、实验原理磁悬浮列车利用超导体在低温下的特性，实现列车与轨道之间的无接触悬浮。
当超导体冷却至一定温度时，其电阻降为零，形成超导态。
此时，超导体内的电流产生强大的磁场，与轨道上的永磁体相互作用，产生排斥力，使列车悬浮于轨道之上。
三、实验器材1. 超导磁悬浮列车演示仪（含磁导轨支架、磁导轨）2. 高温超导体（含Ag的YBacuo系高温超导体）3. 液氮四、实验步骤1. 将超导磁悬浮列车演示仪放置在平稳的工作台上。
2. 使用液氮将高温超导体冷却至临界温度（约90K）。
3. 将冷却后的高温超导体放置在磁导轨上，确保其与轨道平行。
4. 打开电源，使磁导轨产生磁场。
5. 观察高温超导体在磁场中的悬浮状态。
五、实验结果与分析1. 当高温超导体冷却至临界温度时，其在磁场中悬浮，证实了超导体对永磁体的排斥作用。
2. 通过调整磁导轨的磁场强度，可以观察到悬浮高度的变化。
当磁场强度增大时，悬浮高度也随之增大。
3. 实验过程中，高温超导体在磁场中的悬浮稳定性较好，但受到外界温度、磁场强度等因素的影响。
1. 磁悬浮列车利用超导体在低温下的特性，实现列车与轨道之间的无接触悬浮。
2. 超导体对永磁体的排斥作用是实现磁悬浮的关键因素。
3. 磁悬浮列车的悬浮高度和稳定性受到外界因素的影响。
七、实验注意事项1. 实验过程中，操作人员需穿戴防护用品，如手套、护目镜等。
2. 使用液氮时，注意防止泄漏和低温冻伤。
3. 调整磁导轨磁场强度时，需缓慢进行，避免对高温超导体造成损伤。
八、思考题1. 磁悬浮列车在实际应用中，如何解决高温超导体冷却问题？2. 磁悬浮列车在高速运行时，如何保证其稳定性和安全性？3. 除了磁悬浮技术，还有哪些新型高速轨道交通技术？九、实验总结本次磁悬浮实验成功演示了超导体对永磁体的排斥作用，验证了磁悬浮列车的原理。
磁悬浮实习报告
实习报告：磁悬浮列车实习体验近日，我有幸参观了一趟磁悬浮列车，并对磁悬浮列车的运行原理和实际操作有了更深入的了解。
此次实习让我深刻感受到了磁悬浮技术所带来的创新和突破，也让我对我国科技发展有了更大的信心。
一、实习背景磁悬浮列车是一种新型的交通方式，通过磁力排斥原理，使列车悬浮在轨道上方，减少摩擦力，从而达到高速运行的目的。
我国在磁悬浮技术领域已取得了重要突破，上海磁悬浮列车示范线已成为世界上最长的磁悬浮线路。
此次实习旨在了解磁悬浮列车的运行原理、设备构造及实际操作过程。
二、实习内容1. 运行原理磁悬浮列车利用磁力排斥原理，使列车悬浮在轨道上方。
列车和轨道之间的磁力相互平衡，使列车在轨道上稳定运行。
当列车需要加速或减速时，通过改变轨道磁场的分布，从而改变列车受到的磁力，实现列车的运行控制。
2. 设备构造磁悬浮列车主要由车体、轨道、磁悬浮系统、驱动系统和控制系统组成。
车体采用轻质高强度材料，以减小列车质量，提高运行速度。
轨道分为磁悬浮轨道和导向轨道，磁悬浮轨道为列车提供悬浮力，导向轨道保证列车在正确轨道上运行。
磁悬浮系统包括磁悬浮电磁铁和轨道磁铁，驱动系统主要由电动机和传动装置组成，控制系统负责对列车进行实时监控和运行控制。
3. 实际操作在实习过程中，我亲自体验了磁悬浮列车的驾驶操作。
首先，驾驶员需要进行车辆检查，确保车辆各项设备正常。
然后，驾驶员通过控制台操作列车启动、加速、减速和停车。
在运行过程中，驾驶员还需密切关注列车的运行状态，确保列车安全运行。
三、实习感悟通过此次实习，我对磁悬浮列车的运行原理和实际操作有了更深入的了解。
磁悬浮列车以其高速、舒适、安全、环保等优点，成为了未来交通发展的重要方向。
同时，我也为我国在磁悬浮技术领域取得的突破感到自豪。
我相信，在不久的将来，磁悬浮技术将更好地服务于我国交通事业，为人们的出行带来更多便利。
总之，此次磁悬浮实习让我收获颇丰，不仅提高了我的科技素养，也增强了我对我国科技发展的信心。
磁悬浮 实验报告
磁悬浮实验报告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。
这一实验结果验证了磁悬浮技术的可行性。
四、磁悬浮技术的优缺点磁悬浮技术具有许多优点，如高效、环保、低噪音等。
与传统的交通工具相比，磁悬浮列车具有更高的运行效率和速度，可以有效缓解城市交通拥堵问题。
此外，磁悬浮技术还可以应用于科研领域，为研究人员提供了一个无重力环境下的实验平台。
然而，磁悬浮技术也存在一些挑战和缺点。
磁悬浮演示实验报告
一、实验目的1. 了解磁悬浮列车的原理及工作方式；2. 掌握磁悬浮列车的基本结构；3. 通过实验验证磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
二、实验原理磁悬浮列车是一种新型的交通工具，它利用磁力使列车悬浮于轨道上，从而实现高速、平稳、低噪音的运行。
磁悬浮列车的原理主要有以下两个方面：1. 磁悬浮原理：磁悬浮列车通过电磁力实现悬浮，即利用超导体或常导体的磁力，使列车悬浮于轨道上。
当导体在磁场中运动时，会产生感应电流，从而产生磁场，该磁场与原有磁场相互作用，使导体受到向上的磁力，实现悬浮。
2. 磁悬浮列车的运行原理：磁悬浮列车在轨道上运行时，通过改变磁悬浮系统中的电流，调整列车与轨道之间的间隙，实现列车的加速、减速、停止等功能。
同时，通过控制磁悬浮系统中的磁场分布，实现列车的稳定运行。
三、实验器材1. 磁悬浮列车演示仪：包括磁导轨支架、磁导轨、超导体、电源等；2. 磁悬浮列车模型：包括磁悬浮列车主体、轨道等；3. 电流表、电压表、示波器等测量仪器。
四、实验步骤1. 将磁悬浮列车模型放置于磁导轨上，确保模型与轨道平行；2. 打开电源，观察磁悬浮列车模型是否能够悬浮于轨道上；3. 调整电流表和电压表的数值，观察磁悬浮列车模型的悬浮高度变化；4. 改变电流表的数值，观察磁悬浮列车模型的运行速度变化；5. 改变电压表的数值，观察磁悬浮列车模型的加速和减速效果；6. 记录实验数据，分析磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
五、实验结果与分析1. 磁悬浮列车模型能够成功悬浮于轨道上，说明磁悬浮原理在实际中是可行的；2. 通过调整电流表和电压表的数值，可以观察到磁悬浮列车模型的悬浮高度、运行速度、加速和减速效果，说明磁悬浮列车的工作原理在实际中得到了验证；3. 实验数据表明，磁悬浮列车在悬浮状态下具有较低的摩擦阻力，因此在高速运行时具有较好的平稳性和低噪音性能。
六、实验总结通过本次磁悬浮演示实验，我们了解了磁悬浮列车的原理及工作方式，掌握了磁悬浮列车的基本结构，验证了磁悬浮列车悬浮和运行的基本原理。
物理演示实验报告(磁悬浮列车演示实验报告)
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，如图70-1所示。
由二部分组成：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42k(-269°C)下呈现出超导性的低温材料.它的形状为圆盘形,其临界转变温度为90k(-183°C).超导体样品放在一铝制的列车模型中,四周包有起热屏蔽作用的铝箔,这样可使超导体在移开液氮后仍能在一段时间内保持自身温度在其临界温度以下,以延长演示时间.磁性轨道是用钢板加工成椭圆形轨道用作磁轭,上面铺以钕铁硼(NdFeB)永磁块(表磁为0.4T)形成磁性导轨.两边轨道起保证超导体周期运动的磁约束作用.加速装置是使永磁体绕水平轴旋转在竖直面内产生旋转磁场的方法来实现的.在扁圆柱形的尼龙轮上, 镶有四块钕铁硼(NdFeB)磁块,尼龙轮固定在玩具电机轴上,电机又固定在磁轨道面的正上方.当电机快速转动时,在此导轨面的上方产生一绕水平轴旋转的磁场.若磁场转向与超导体在轨道面上前进的方向同向时,则当超导体通过磁旋转磁场的下方时便产生一驱动超导块加速前进的磁驱动力,从而起加速作用.【实验操作与现象】1.演示磁悬浮将超导体样品放入液氮中浸泡约3—5分钟，然后用竹夹子将其夹出放在磁体的中央，使其悬浮在高度为10mm，以保持稳定。
磁悬浮技术实验报告
磁悬浮技术实验报告磁悬浮技术是一种利用磁力使物体悬浮于空中的技术，广泛应用于高速列车、轴承、医疗设备等领域。
本实验报告将详细介绍磁悬浮技术的实验原理、实验设备、实验过程、实验结果以及实验结论。
实验原理磁悬浮技术基于磁力的排斥和吸引原理，通过控制磁场的强度和方向，实现物体的悬浮和稳定。
在实验中，我们使用永磁体和电磁体产生磁场，通过调节电流的大小和方向，实现对悬浮物体的精确控制。
实验设备1. 永磁体：用于产生稳定的磁场，使物体初步悬浮。
2. 电磁体：通过调节电流，改变磁场的强度和方向。
3. 悬浮平台：用于放置实验物体，保证其在磁场中稳定悬浮。
4. 电流调节器：用于控制电磁体中的电流，从而调节磁场。
5. 测量仪器：包括力传感器、位移传感器等，用于记录实验数据。
实验过程1. 将实验物体放置在悬浮平台上，确保其与永磁体的磁场对齐。
2. 开启电流调节器，逐渐增加电磁体中的电流，使物体开始悬浮。
3. 通过调整电流的大小和方向，使物体达到稳定悬浮状态。
4. 记录实验过程中的电流值、物体的位移和悬浮高度等数据。
5. 改变实验条件，如物体的质量、磁场的强度等，重复上述步骤，收集不同条件下的数据。
实验结果实验结果显示，通过调节电磁体中的电流，可以实现物体的稳定悬浮。
在不同的电流条件下，物体的悬浮高度和稳定性有所不同。
实验数据表明，磁场的强度和方向对物体的悬浮状态有显著影响。
1. 当电流增加时，物体的悬浮高度也随之增加。
2. 当电流方向改变时，物体的悬浮状态会发生偏移。
3. 在不同的磁场强度下，物体的稳定性也有所差异。
实验结论本实验验证了磁悬浮技术的有效性，通过精确控制磁场，可以实现物体的稳定悬浮。
实验结果表明，磁悬浮技术在控制精度、稳定性和应用范围方面具有显著优势。
未来，磁悬浮技术有望在更多领域得到应用，如医疗设备、精密仪器等。
通过本次实验，我们对磁悬浮技术有了更深入的理解，为进一步的研究和应用奠定了基础。
同时，实验过程中也发现了一些需要改进的地方，如提高磁场控制的精确度、优化悬浮平台的设计等，这些都是未来研究的方向。
大学磁悬浮实验报告
大学磁悬浮实验报告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。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了一个简易的磁悬浮系统，并探究了磁悬浮技术的原理和应用。
磁悬浮技术具有许多优势，如减少摩擦力、提高运行效率等。
随着科技的不断发展，磁悬浮技术有望在未来得到更广泛的应用。
我们对磁悬浮技术有了更深入的了解，并对其未来的发展充满期待。
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/m2d ——线径的大小/mε是漆包线线的电阻率，查表可知： ε＝1.5*1.75*e-8，单位：Ω*m根据线圈的结构，可以得出漆包线的总长度为：2202⎪⎭⎫⎝⎛-=z i AN F μUi R=L R Sε=214S d π=11()ni L L a id dπ==+∑ 线圈的匝数为：综上所述，电磁力为：在线圈骨架几何尺寸和所加的电压固定的情况下，线圈漆包线线径d 越大，漆包线的长度L 越小，电磁力F 越大 。
磁力悬浮仪实验报告
磁力悬浮仪实验报告1. 引言磁力悬浮技术，是指通过利用磁场的吸引或排斥力来实现物体悬浮和运动控制的一种技术。
磁力悬浮仪是用来展示磁力悬浮原理、研究磁力悬浮系统行为的实验装置。
本实验旨在通过磁力悬浮仪的设计和搭建，探究磁力悬浮原理及其应用。
2. 实验目的1. 了解磁力悬浮原理；2. 设计和制作磁力悬浮仪；3. 观察磁力悬浮仪的工作状态及特性。
3. 实验器材和材料- 磁力悬浮仪零部件：磁体、线圈、控制电路板等。
- 电源、示波器、万用表等常用仪器设备。
4. 实验步骤步骤一：磁力悬浮仪设计和制作根据实验课程提供的设计原则和要求，我们使用磁体、线圈和控制电路板等材料，制作了一个磁力悬浮仪的设计模型。
步骤二：电源连接和电路调试将制作好的磁力悬浮仪与电源、示波器和万用表等仪器设备相连接。
通过调试电路，使磁力悬浮仪正常工作。
步骤三：观察和测试磁力悬浮仪特性使用示波器和万用表等仪器设备，观察和测试磁力悬浮仪在不同工作状态下的特性，如悬浮高度、悬浮稳定性等。
5. 实验结果与分析经过实验观察和测试，我们得到了如下结果：1. 在适当的电流和磁场作用下，磁力悬浮仪能够实现物体的悬浮。
悬浮高度可以通过调节电流大小进行控制。
2. 磁力悬浮仪的悬浮稳定性较好，即使在外力干扰的情况下，仍能保持相对稳定的悬浮状态。
3. 磁力悬浮仪能快速响应外部干扰，并通过自动调节磁场力的大小和方向来保持物体悬浮的平衡。
实验结果表明，磁力悬浮技术具有良好的应用潜力。
在实际应用中，磁力悬浮技术可以用于高速列车的悬浮系统、磁悬浮磁瓶等领域。
6. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了磁力悬浮原理，并通过设计和制作磁力悬浮仪的过程，进一步巩固和应用了相关知识。
实验结果表明，磁力悬浮技术在实际应用中具有广泛的发展前景。
然而，本实验仅为初步的磁力悬浮仪设计和测试，还有许多改进和扩展的空间。
希望通过更深入的研究和实验，能够进一步提高磁力悬浮技术的性能和可靠性，为实际应用提供更好的解决方案。
磁悬浮实验报告
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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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”。
对于给定悬浮高度的自稳定磁悬浮现象，显然，作用于盘状载流线圈的向上的电磁力必然等于该线圈的重量。
本实验中，当通入盘状线圈的激磁电流增大到使其与铝板中感生涡流合成的磁场，对盘状载流线圈作用的电磁力足以克服线圈自重时，线圈即浮离铝板，呈现自稳定的磁悬浮物理现象。
现应用虚位移法来求取作用于该磁悬浮系统的电动推斥力。
首先，将图2-1所示盘状载流线圈和铝板的组合看成一个磁系统，则其对应于力状态分析的磁场能量
式中，I为激磁电流的有效值。
其次，取表征盘状载流线圈与铝板之间相对位移的广义坐标为h（即给定的悬浮高度），则按虚位移法可求得作用于该系统的电动推斥力，也就是作用于盘状载流线圈的向上的电磁悬浮力
(2-1)
在铝板被看作为完纯导体的理想化假设的前提下，应用镜像法，可以导得该磁系统的自感为
(2-2)
式中，a——盘状线圈被理想化为单匝圆形线圈时的平均半径；N——线匝数；R——导线被看作圆形导线时的等效圆半径。
从而，由稳定磁悬浮状态下力的平衡关系，即
式中，M ——盘状线圈的质量(kg)；g——重力加速度 m/s2)；进一步代入关系式(2-2)，稍加整理，便可解出对于给定悬浮高度h的磁悬浮状态，系统所需激磁电流为
三、主要仪器设备
磁悬浮装置
铝板：b=14mm，b=2mm，γ= S/m
盘状线圈：N=250，R1=31mm，R2=195mm，h=，M=
自耦变压器：0~100V，0~30A，50Hz
电流表
四、操作方法和实验步骤
1、观察自稳定的磁悬浮物理现象
在给定厚度为14 mm的铝板情况下，通过调节自耦变压器以改变输入盘状线圈的激磁电流，从而观察在不同给定悬浮高度h的条件下，起因于铝板表面层中涡流所产生的去磁效应，而导致的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
在厚度为14 mm的铝板情况下，以5 mm为步距，对应于不同的悬浮高度，逐点测量稳定磁悬浮状态下盘状线圈中的激磁电流，记录其悬浮高度h与激磁电流I的相应读数。
3、观察不同厚度的铝板对自稳定磁悬浮状态的影响
分别在厚度为14 mm和厚度为6 mm的两种铝板情况下,对应于相同的激磁电流（如I = 20 A），观察并读取相应的悬浮高度h的读数，且用手直接感觉在该两种铝板情况下铝板底面的温度
五、实验结果与结论
1、悬浮高度与激励电流I的相应关系
序号悬浮高度
h(cm)
实测电流值
I(A)
理论值 (A)
124
2
3
4
5
6
2、铝板的透入深度d
d= m
六、实验仿真结果
1.磁场分布图像
（1）需部结果对应的磁场图
X方向磁场
Y方向磁场
（2）实部结果对应的磁场情况（h= I=）
X方向磁场
Y方向磁场
2.数据求解结果
当悬浮高度为激磁电流实测值为24A时的求解
当悬浮高度激磁电流实测值为时的求解
当悬浮高度激磁电流实测值为时的求解
当悬浮高度激磁电流实测值为时的求解
当悬浮高度激磁电流实测值为时的求解
当悬浮高度激磁电流实测值为时的求解
3、分析与讨论
在悬浮高度与激励电流关系中，实验实测数据和理论值的偏差很大，只是总体趋势相同，都是随着高度增加而增大。
误差应该是由多方面原因造成的，主要原因应该有
在等效半径的估计上，a取（R1+R2）/2是偏大的，而且悬浮高度越小偏大越明显。
实际磁场并不能忽略边缘效应，而且漏磁不可忽略，也造成了一定的实测电流偏大。