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요즘은 자기로 공중부양 열차가 흔하지만 중앙 일본 철도 회사에서 개발한 자기 공중부양 열차는 매우 독특하고 다른 열차 보다 우수합니다. 시속 600km 이상으로 달리는 이 열차는 가장 빠른 열차 라는 지위를 얻었습니다.
이 열차는 초전도 자석을 사용하므로 SC 맥을 레브 라고 불립니다. 일단 신나는 전류로 충전되면 이 열차의 초전도 자석 은 순환하는 DC 전류 와 강한 자기장을 영원히 생성하며 손실은 전혀 없습니다.
이 성공적인 테스트를 거친 열차 기술에 대해 자세히 알아보겠습니다. 1 기술은 2027년에 다른 자기 공중부양 기술을 능가할 것으로 예상됩니다. 같은 기술의 2030년에 단 1시간 만에 뉴욕과 워싱턴 DC 를 연결할 것입니다.
자기로 공중부양 열차를 성공적으로 운영하기 위해서는 첫번째 추진, 두번째 공중부양, 세번째 지도 의 3가지 목표를 달성해야 합니다. 하지만 SC 맥을 레브 열차가 이러한 목표를 달성하는 방법에 대해 자세히 알아보기 전에 이 열차의 심장인 초전도 자석의 대해 연구해 보겠습니다.
공중부양 열차는 엄청나게 강력한 전자석을 필요로 합니다. 자석이 강할수록 더 많은 상승 력과 추진력을 가지므로 열차 속도가 더 빨라집니다. 일반 전자석은 가열 문제로 인해 일정 제안의 전력 값을 초과할 수 없음이라 초전도 전자석의 는 보체 온도가 임계 1 개 이하로 낮아 집니다.
그 뒤에 물체는 갑자기 저항이 0이 엄청난 양의 전류 흐름 을 생성합니다. 그 결과가 바로 우리가 원하는 것입니다. 흥미로운 점은 단락 된 코일이 에너지 손실 없이 순환 TC 전류를 영원히 생성하기 위해서는 신나는 전류 를 사용하여 초전도 코일을 한번만 충전하면 된다는 것입니다.
추천도 코일에 의해 순환되는 전류는 매우 큽니다. 700 KA 페어 이며 이는 기존의 가정용 구리 게이지 전선의 거의 만배에 해당합니다. 초전도 전자석 은 확실히 가장 강력하고 효율적인 전자석 입니다.
문제는 코일을 초전도 단계로 유지하는 것입니다. 이를 위해 탑재된 액체 헬륨 냉장 시스템이 사용됩니다. SC 맥을 레브 열차 4 초전도체 는 임기 온도가 9.2 캐빈 미오 비움 티타늄 합금 입니다.
가끔 온도를 이 1개 이하루 유지하기 위해 4.5 켈빈의 액체 헬륨이 이 주위를 순환 합니다. 두 채를 통과하면 액체 헬륨이 증발 합니다. 초기 단계로 되돌리기 위해 헬륨 압축기와 냉장 장치 가 사용됩니다.
이 냉장 장치 는 키 포드 맥 마 혼 냉장 사이트 레 원리에 따라 작동합니다. 하지만 극저온 을 이용한 부서의 공학적 과제는 아직 끝나지 않았습니다. 초전도체 는 방사선 의 형태로 외부로부터 열을 흡수할 수 있습니다.
이러한 흡수를 방지하기 위해 주변의 방사선 차폐 가 추가됩니다. 그러나 열차 운행 중에 2차 폐에서 회 우리 전류 형성 및 가열 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 열을 중화시키기 위해서는 장치 액체질소 를 공급함으로써 달성된 방사선 차폐 도 냉각 해야 합니다.
대류 적인 열전달을 방지하기 위해 방사선 차폐 내부의 진공 이웃이 됩니다. 반대도 는 전류 극성을 가진 이러한 4개의 초전도체 는 한 장치로 배열됩니다. SC 맥을 앱에서는 전자석 2 전원 공급 없이 작동하지만 득 쫀 학 구 서 는 상당한 양의 전력을 요구합니다.
이렇게 많은 장치가 양쪽 열차의 길에 따라 부착되어 있습니다. 언급했듯이 첫 번째 과제는 추진력 입니다. 열차를 앞으로 추진하는 것은 쉬운 일입니다. 이를 위해 일련의 일반 전자석을 사용합니다.
이들은 추진 코일이라고 합니다. 추진 코일은 그림과 같이 대체 방식으로 전원이 공급되고 미끄럼 홈 내부에 배치됩니다. 다음으로 추진 코일이 열차의 초전도 자석에 가해지는 힘을 알아내야 합니다.
자석이 다른 자석에 가해지는 힘의 방향을 이해하려면 가장 가까운 극을 고려하기만 하면 됩니다. 이렇게 해서 추진 코일을 위한 초전도 코일에 작용하는 힘을 분석해보겠습니다.
이 모든 힘의 결과를 받아들이면 출력은 전방으로 향하게 되고 그래서 열차는 앞으로 나아갑니다. 열차가 다음 평균 위치에 도달하는 즉시 순방향 힘이 다시 전진하도록 추진 코일을 대체 극성으로 전환 합니다.
이 전환의 주파수만 조절해도 열차 속도를 조절할 수 있습니다. 이제 이 기술의 가장 흥미로운 부분인 SC 맥을 레브 열차의 공중부양 에 대해 알아보겠습니다.
SC 맥을 레브 열차의 공중부양 은 동력 공급 주차 되지 않는 이 간단한 8자형 코일의 도움으로 달성된다는 사실을 알면 놀라실 수도 있습니다. 이러한 8자형 코일의 대부분은 미끄럼 홈 방식으로 배열되어 있습니다.
공중부양 기술을 이해하기 위해서는 우선 초전도 자석의 성질에 대해 배워야 합니다. ESC 자석에 의해 생성된 자기장은 긴 영구 자석과 매우 유사합니다. 분석을 간소화하기 위해 이를 긴 막대 자석으로 교체해 보겠습니다.
이 열차는 초전도 자석을 사용하므로 SC 맥을 레브 라고 불립니다. 일단 신나는 전류로 충전되면 이 열차의 초전도 자석 은 순환하는 DC 전류 와 강한 자기장을 영원히 생성하며 손실은 전혀 없습니다.
이 성공적인 테스트를 거친 열차 기술에 대해 자세히 알아보겠습니다. 1 기술은 2027년에 다른 자기 공중부양 기술을 능가할 것으로 예상됩니다. 같은 기술의 2030년에 단 1시간 만에 뉴욕과 워싱턴 DC 를 연결할 것입니다.
자기로 공중부양 열차를 성공적으로 운영하기 위해서는 첫번째 추진, 두번째 공중부양, 세번째 지도 의 3가지 목표를 달성해야 합니다. 하지만 SC 맥을 레브 열차가 이러한 목표를 달성하는 방법에 대해 자세히 알아보기 전에 이 열차의 심장인 초전도 자석의 대해 연구해 보겠습니다.
공중부양 열차는 엄청나게 강력한 전자석을 필요로 합니다. 자석이 강할수록 더 많은 상승 력과 추진력을 가지므로 열차 속도가 더 빨라집니다. 일반 전자석은 가열 문제로 인해 일정 제안의 전력 값을 초과할 수 없음이라 초전도 전자석의 는 보체 온도가 임계 1 개 이하로 낮아 집니다.
그 뒤에 물체는 갑자기 저항이 0이 엄청난 양의 전류 흐름 을 생성합니다. 그 결과가 바로 우리가 원하는 것입니다. 흥미로운 점은 단락 된 코일이 에너지 손실 없이 순환 TC 전류를 영원히 생성하기 위해서는 신나는 전류 를 사용하여 초전도 코일을 한번만 충전하면 된다는 것입니다.
추천도 코일에 의해 순환되는 전류는 매우 큽니다. 700 KA 페어 이며 이는 기존의 가정용 구리 게이지 전선의 거의 만배에 해당합니다. 초전도 전자석 은 확실히 가장 강력하고 효율적인 전자석 입니다.
문제는 코일을 초전도 단계로 유지하는 것입니다. 이를 위해 탑재된 액체 헬륨 냉장 시스템이 사용됩니다. SC 맥을 레브 열차 4 초전도체 는 임기 온도가 9.2 캐빈 미오 비움 티타늄 합금 입니다.
가끔 온도를 이 1개 이하루 유지하기 위해 4.5 켈빈의 액체 헬륨이 이 주위를 순환 합니다. 두 채를 통과하면 액체 헬륨이 증발 합니다. 초기 단계로 되돌리기 위해 헬륨 압축기와 냉장 장치 가 사용됩니다.
이 냉장 장치 는 키 포드 맥 마 혼 냉장 사이트 레 원리에 따라 작동합니다. 하지만 극저온 을 이용한 부서의 공학적 과제는 아직 끝나지 않았습니다. 초전도체 는 방사선 의 형태로 외부로부터 열을 흡수할 수 있습니다.
이러한 흡수를 방지하기 위해 주변의 방사선 차폐 가 추가됩니다. 그러나 열차 운행 중에 2차 폐에서 회 우리 전류 형성 및 가열 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 열을 중화시키기 위해서는 장치 액체질소 를 공급함으로써 달성된 방사선 차폐 도 냉각 해야 합니다.
대류 적인 열전달을 방지하기 위해 방사선 차폐 내부의 진공 이웃이 됩니다. 반대도 는 전류 극성을 가진 이러한 4개의 초전도체 는 한 장치로 배열됩니다. SC 맥을 앱에서는 전자석 2 전원 공급 없이 작동하지만 득 쫀 학 구 서 는 상당한 양의 전력을 요구합니다.
이렇게 많은 장치가 양쪽 열차의 길에 따라 부착되어 있습니다. 언급했듯이 첫 번째 과제는 추진력 입니다. 열차를 앞으로 추진하는 것은 쉬운 일입니다. 이를 위해 일련의 일반 전자석을 사용합니다.
이들은 추진 코일이라고 합니다. 추진 코일은 그림과 같이 대체 방식으로 전원이 공급되고 미끄럼 홈 내부에 배치됩니다. 다음으로 추진 코일이 열차의 초전도 자석에 가해지는 힘을 알아내야 합니다.
자석이 다른 자석에 가해지는 힘의 방향을 이해하려면 가장 가까운 극을 고려하기만 하면 됩니다. 이렇게 해서 추진 코일을 위한 초전도 코일에 작용하는 힘을 분석해보겠습니다.
이 모든 힘의 결과를 받아들이면 출력은 전방으로 향하게 되고 그래서 열차는 앞으로 나아갑니다. 열차가 다음 평균 위치에 도달하는 즉시 순방향 힘이 다시 전진하도록 추진 코일을 대체 극성으로 전환 합니다.
이 전환의 주파수만 조절해도 열차 속도를 조절할 수 있습니다. 이제 이 기술의 가장 흥미로운 부분인 SC 맥을 레브 열차의 공중부양 에 대해 알아보겠습니다.
SC 맥을 레브 열차의 공중부양 은 동력 공급 주차 되지 않는 이 간단한 8자형 코일의 도움으로 달성된다는 사실을 알면 놀라실 수도 있습니다. 이러한 8자형 코일의 대부분은 미끄럼 홈 방식으로 배열되어 있습니다.
공중부양 기술을 이해하기 위해서는 우선 초전도 자석의 성질에 대해 배워야 합니다. ESC 자석에 의해 생성된 자기장은 긴 영구 자석과 매우 유사합니다. 분석을 간소화하기 위해 이를 긴 막대 자석으로 교체해 보겠습니다.
만약 막대 자석이 8자형 코일에 평행하게 움직이면 어떤 일이 일어날지 예측할 수 있습니까? 다양한 자기 변화는 패러데이의 법칙에 따라 두 루프 모두에서 EMF를 유도합니다. EMF도 같은 방향입니까?
이 코일은 꼬인 코일이며 풀어야 우리가 올바른 방향을 이해할 수 있습니다. 유도된 EMF가 반대 방향인 것은 분명합니다. 즉 막대 자석의 이동으로 인해 이 코일에 유도된 순 EMF는 0이며 루프를 통해 전류가 흐르지 않습니다.
간단히 말해서 막대 자석이 루프의 중심을 통과해도 루프에 아무런 영향을 미치지 않습니다. 이제 동일한 경우를 고려해보면 이번에는 그림과 같이 자석이 루프에 약간 오프셋 됩니다.
여기서 하단 루프는 더 높은 강도의 자기 변화를 마주하게 됩니다. 즉 하단 루프에 유도된 EMF는 상대보다 더 높습니다. 이 높은 강도는 순 전류가 두 루프를 통해 흐른다는 것을 의미하기도 합니다.
이 전류 흐름은 상당히 높은 남극을 하단 루프에, 북극을 상단 루프에 생성합니다. 자석 극 사이의 힘 상호작용을 분석해 보면 초전도 자석에 상승력이 가해지는 것이 분명합니다.
만약 이 힘이 중력보다 크면 자석은 위로 움직일 것입니다. 예, 초전도 자석의 평행 및 오프셋된 움직임은 8자형 코일에 의해 공중부양이 발생합니다. 자석이 위로 이동하면 EMF 값과 루프 내 전류의 차이가 감소하여 루프에 가해지는 힘도 감소합니다.
마침내 상승력이 중력과 같아지면 자석은 균형을 이루거나 열차가 공중부양을 달성합니다. 일본 엔지니어들은 이 기술을 사용하여 3.9인치의 공중부양을 달성했습니다.
확실히 열차의 속도가 높을수록 공중부양력이 커지는데 이는 열차가 정지해 있을 때 공중부양을 할 수 없다는 것을 의미합니다. 이것이 SC 맥을 레브 열차가 시동 및 저속 운전을 위해 일반 타이어를 사용하는 이유입니다.
열차가 임계 속도에 도달하면 전자기력이 열차를 공중부양할 수 있을 만큼 강해져 타이어는 수축합니다.
다음은 열차의 유도 문제입니다. 유도란 열차가 항상 중앙에 있어야 함을 의미합니다. 열차가 측면에 부딪히지 않고 움직여야 하며, 즉 측면 안정성을 확보해야 합니다.
일본 엔지니어들은 앞서 본 8자형 코일을 그림과 같이 상호 연결함으로써 이러한 안정성을 매우 쉽게 달성했습니다. 열차가 중앙에 있는 경우, 우측 및 좌측 코일에 유도된 EMF는 동일하고 전류가 상호 연결 코일을 통해 흐르지 않습니다.
그러나 열차가 약간 오른쪽으로 이동했다고 가정해보십시오. 이 이동으로 인해 우측과 좌측 코일의 EMF 차이가 발생해 상호 연결 코일에 전류가 흐르게 됩니다.
상호 연결 코일을 통과하는 전류는 각 루프의 하단 루프와 그 강도의 전류 흐름에 모두 큰 영향을 미칩니다. 이제 열차에 작용하는 힘을 분석해보겠습니다.
힘의 수직 구성 요소는 동일하게 유지되지만, 수평 구성 요소는 왼쪽을 향해 나타나며 이로 인해 열차는 중앙으로 다시 이동하게 됩니다. 열차가 중심에 가까워질수록 상호 연결 루프의 전류가 감소하고 마지막으로 힘의 수평 구성 요소가 사라집니다.
열차를 안정시키는 것이 얼마나 쉽고 훌륭한 메커니즘입니까?
지금까지의 논의에서 여러분은 열차의 급전을 이용한 시스템과 열차의 다른 전기 장치들이 엄청난 양의 전력을 필요로 한다는 것을 이해할 수 있을 것입니다. 어떻게 그런 고속열차에 전력을 공급합니까?
중앙 일본 철도는 이러한 목적을 위해 유도 전력 수집이라 불리는 기술을 사용했습니다. 여기서 전자기 유도 원리를 사용하여 전력은 재료 접촉 없이 지상 코일에서 열차 내 전력 수집 코일로 전달됩니다.
초전도 자석이 생성하는 강한 자기장은 승객에게 건강상의 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 원치 않는 효과를 피하기 위해 자기장 차폐는 철도 차량과 승객 탑승 시설에서 사용되며, 따라서 자기장의 강도는 ICNIRP 지침보다 낮게 유지됩니다.
SC 맥을 레브 열차의 시험 운행은 1997년 야마나시 맥을 레브 시험선에서 시작되었습니다. 시승은 꽤 성공적이었고 10년 연속 하루도 빠지지 않고 계속되었습니다. 이 기간 동안 시속 603km의 세계 기록을 달성했습니다.
이러한 매우 긍정적인 결과는 일본 정부 당국을 고무시켰고, 그들은 더 많은 SC 맥을 레브 열차와 함께 2027년에 도쿄와 나고야 사이에 상업적인 운영을 허가했습니다.
영상을 떠나기 전에 저희 팀의 일원이 되는 것을 잊지 마세요. 감사합니다.
이 코일은 꼬인 코일이며 풀어야 우리가 올바른 방향을 이해할 수 있습니다. 유도된 EMF가 반대 방향인 것은 분명합니다. 즉 막대 자석의 이동으로 인해 이 코일에 유도된 순 EMF는 0이며 루프를 통해 전류가 흐르지 않습니다.
간단히 말해서 막대 자석이 루프의 중심을 통과해도 루프에 아무런 영향을 미치지 않습니다. 이제 동일한 경우를 고려해보면 이번에는 그림과 같이 자석이 루프에 약간 오프셋 됩니다.
여기서 하단 루프는 더 높은 강도의 자기 변화를 마주하게 됩니다. 즉 하단 루프에 유도된 EMF는 상대보다 더 높습니다. 이 높은 강도는 순 전류가 두 루프를 통해 흐른다는 것을 의미하기도 합니다.
이 전류 흐름은 상당히 높은 남극을 하단 루프에, 북극을 상단 루프에 생성합니다. 자석 극 사이의 힘 상호작용을 분석해 보면 초전도 자석에 상승력이 가해지는 것이 분명합니다.
만약 이 힘이 중력보다 크면 자석은 위로 움직일 것입니다. 예, 초전도 자석의 평행 및 오프셋된 움직임은 8자형 코일에 의해 공중부양이 발생합니다. 자석이 위로 이동하면 EMF 값과 루프 내 전류의 차이가 감소하여 루프에 가해지는 힘도 감소합니다.
마침내 상승력이 중력과 같아지면 자석은 균형을 이루거나 열차가 공중부양을 달성합니다. 일본 엔지니어들은 이 기술을 사용하여 3.9인치의 공중부양을 달성했습니다.
확실히 열차의 속도가 높을수록 공중부양력이 커지는데 이는 열차가 정지해 있을 때 공중부양을 할 수 없다는 것을 의미합니다. 이것이 SC 맥을 레브 열차가 시동 및 저속 운전을 위해 일반 타이어를 사용하는 이유입니다.
열차가 임계 속도에 도달하면 전자기력이 열차를 공중부양할 수 있을 만큼 강해져 타이어는 수축합니다.
다음은 열차의 유도 문제입니다. 유도란 열차가 항상 중앙에 있어야 함을 의미합니다. 열차가 측면에 부딪히지 않고 움직여야 하며, 즉 측면 안정성을 확보해야 합니다.
일본 엔지니어들은 앞서 본 8자형 코일을 그림과 같이 상호 연결함으로써 이러한 안정성을 매우 쉽게 달성했습니다. 열차가 중앙에 있는 경우, 우측 및 좌측 코일에 유도된 EMF는 동일하고 전류가 상호 연결 코일을 통해 흐르지 않습니다.
그러나 열차가 약간 오른쪽으로 이동했다고 가정해보십시오. 이 이동으로 인해 우측과 좌측 코일의 EMF 차이가 발생해 상호 연결 코일에 전류가 흐르게 됩니다.
상호 연결 코일을 통과하는 전류는 각 루프의 하단 루프와 그 강도의 전류 흐름에 모두 큰 영향을 미칩니다. 이제 열차에 작용하는 힘을 분석해보겠습니다.
힘의 수직 구성 요소는 동일하게 유지되지만, 수평 구성 요소는 왼쪽을 향해 나타나며 이로 인해 열차는 중앙으로 다시 이동하게 됩니다. 열차가 중심에 가까워질수록 상호 연결 루프의 전류가 감소하고 마지막으로 힘의 수평 구성 요소가 사라집니다.
열차를 안정시키는 것이 얼마나 쉽고 훌륭한 메커니즘입니까?
지금까지의 논의에서 여러분은 열차의 급전을 이용한 시스템과 열차의 다른 전기 장치들이 엄청난 양의 전력을 필요로 한다는 것을 이해할 수 있을 것입니다. 어떻게 그런 고속열차에 전력을 공급합니까?
중앙 일본 철도는 이러한 목적을 위해 유도 전력 수집이라 불리는 기술을 사용했습니다. 여기서 전자기 유도 원리를 사용하여 전력은 재료 접촉 없이 지상 코일에서 열차 내 전력 수집 코일로 전달됩니다.
초전도 자석이 생성하는 강한 자기장은 승객에게 건강상의 위험을 초래할 수 있습니다. 이러한 원치 않는 효과를 피하기 위해 자기장 차폐는 철도 차량과 승객 탑승 시설에서 사용되며, 따라서 자기장의 강도는 ICNIRP 지침보다 낮게 유지됩니다.
SC 맥을 레브 열차의 시험 운행은 1997년 야마나시 맥을 레브 시험선에서 시작되었습니다. 시승은 꽤 성공적이었고 10년 연속 하루도 빠지지 않고 계속되었습니다. 이 기간 동안 시속 603km의 세계 기록을 달성했습니다.
이러한 매우 긍정적인 결과는 일본 정부 당국을 고무시켰고, 그들은 더 많은 SC 맥을 레브 열차와 함께 2027년에 도쿄와 나고야 사이에 상업적인 운영을 허가했습니다.
영상을 떠나기 전에 저희 팀의 일원이 되는 것을 잊지 마세요. 감사합니다.