有趣又有用的磁悬浮现象

青蛙是一种两栖动物，有时它们会静静地漂浮在水中，可能是在休息吧，这并不稀奇，但是你见过青蛙漂浮在空气中吗?
　　
　　当青蛙在水中的时候，受到水的浮力，这个力的大小刚好和它自身所受的重力抵消，它就浮在水中。空气不可能给青蛙同样的浮力，而地球的吸引力总是要把它向地面拽的，除非还受到别的什么能够托起它的力，青蛙才可能悬浮在空气中。这种力是否存在呢?有一种磁悬浮力可以做到。现在科学家已经在实验室中实现了用很强的磁场给青蛙以向上的推力，来抵消地球的引力，使它浮起来。
　　
　　同学们可能要问了，青蛙是不带磁性的，因为它不像磁铁那样能够吸在冰箱的门上，那么磁场怎样对它产生力呢?请你暂时把这个问题放一放，耐心把文章看完，你就会明白了。
　　
　　我们知道，当两块磁铁同名端靠近时，它们互相排斥；异名端靠近时，它们就互相吸引。如果下面一块磁铁N极向上，上面一块磁铁N极向下，那么上面的小磁铁就被向上推开，这就是永久磁铁的磁悬浮。例如有一种地球仪，在一个架子的中间悬空着圆圆的球体，没有贯通这个球体的轴，用手拨弄它，却能够转动，这就是用磁悬浮原理制成的。如果你拿过来仔细瞧瞧，一定会发现里面藏着磁铁呢!你也不妨找几块永久磁铁，利用同性相斥、异性相吸的原理，自己尝试制作一些小玩意儿，不是很有意思吗?
　　
　　永磁悬浮有很多应用。据报道，美国一家创新型再生能源科技公司，在风力发电机中采用带有永磁材料的叶片，使它们由于磁体的排斥力而在悬浮状态下旋转，利用磁悬浮原理，避免了电机的机械阻力和摩擦阻力，使风力发电机的风能利用率大大提高，从而降低了风力发电的成本。2005年年底《人民日报》也报道了中国科学院等几家单位，共同研制成了全永磁悬浮风力发电机，发电输出功率可提高20%以上。
　　
　　能够立生磁场的不仅有永久磁铁，还有电磁铁。1922年，德国工程师赫尔曼肯佩尔提出了电磁悬浮原理，人类开始探索研制磁悬浮列车。
　　
　　磁悬浮列车是一种靠磁的吸引力或排斥力来减小摩擦阻力的列车。由于轨道的磁力，列车行进时悬浮在空中，不接触轨道，因此没有与轨道的摩擦阻力，只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度能够达到500km/h以上，而且可以大大减少噪声，人一们希望它是将来除飞机之外的另一种快速交通工具。
　　
　　利用吸引力提起物体，利用排斥力托起物体，两种力都能够使物体处于悬浮状态。目前，世界上的磁悬浮列车主要就是推斥式和吸力式这两种“悬浮”形式。利用磁的吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车，用的是T形导轨，车辆的两侧下部向导轨的两边环抱，导轨底部安有钢板，在车辆的下部装有金属线圈，当电流从线圈中流过时，能产生磁场，这就是电磁铁。钢板在上，电磁铁在下，电磁铁的强大磁力吸引车辆向上，吸引力与车辆重力平衡时，车辆就悬浮在导轨的上方。
　　
　　推斥式的轨道是U形的。当列车向前运动时，车辆下面的电磁铁就使埋在轨道内的线圈中产生感应电流，使轨道内线圈也变成了电磁铁，而且它与车辆下的电磁铁产生相斥的磁力，把车辆推离轨道。
　　
　　几个国家研制的磁悬浮列车有多种形式。德国于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁悬浮试验车；英国于1984年建成低速磁力悬浮式铁路；日本于1987年制成了超导体磁悬浮列车，最高速度为420km/h。目前，美国正在研制用超导方式行驶的地下真空磁悬浮超音速列车，设计最高速度为2.25xl04km/h，只需要21min便可横穿美国大陆。
　　
　　2002年建成的上海磁悬浮列车采用的是德国技术。2005年建成的我国第一条永磁悬浮列车在大连问世，采用的是我国自主创新的“永磁补偿式悬浮技术”。
　　
　　利用磁悬浮原理的设备还有磁悬浮电梯、磁悬浮轴承、磁悬浮电动喷头等。值得一提的是，南京一位初中二年级的同学利用与电磁悬浮列车相同的基本原理，发明了不需要人拉动绳索的磁悬浮旗杆。
　　
　　最后再来讲讲磁场为什么能够对青蛙产生力。原来不同的物体在磁场中表现出来的性质是各不相同的，但是大致可以分成三类，一类叫做顺磁质，一类叫做抗磁质，还有一类叫做铁磁质。举例来说，铁和镍属于铁磁质，稀土元素属于顺磁质，至于青蛙，则属于抗磁质。在磁场中抗磁质物体表现为抗磁性。当青蛙被放到磁场中，青蛙的每个原子都像一个小磁针，外界磁场对这些小磁针作用的结果产生了向上的力，如果磁场的强度适当，这力与青蛙受的重力达到平衡，它们

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