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超导磁悬浮技术探究实验与演示仪器专题文案解说词(一)

文案配音员:GN126
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这种神奇的现象源于超导体的自稳定磁悬浮特性,这,是超导磁悬浮技术的核心。

本实验探索目前*先进的自稳定超导磁悬浮原理和方法,展示基于自稳定超导磁悬浮原理的旋转型磁悬浮技术、沿轨道运动型磁悬浮技术、以及沿任意变换角度磁悬浮等技术及其应用。

超导磁悬浮技术既神奇又神秘,为了打破这种高新技术的神秘感,我们通过对超导磁悬浮技术长期深入细致的研究,首次为学生们构建了一套探索超导磁悬浮原理及其技术应用的平台,该套仪器基于10项国家发明专利,将先进的单畴REBCO(稀土钡铜氧)超导晶体制备技术、超导磁悬浮技术、低温实验技术、磁路设计等多项高新技术相结合,理论与技术应用相结合,形成了多学科交叉、多技术集成的综合性和探究性实验,不仅能用于与磁悬浮相关的系列物理探究实验,而且能用于磁悬浮技术及其应用展示。本实验能够吸引学生的注意力,激发学生的兴趣和好奇心,启迪学生思维,并驱使学生探索自然奥秘。对培养学生的创新意识、动手能力、合作精神、以及综合应用科学知识和技术的能力等都具有重要意义。

此时,实验表明,零场冷的超导体与永磁体之间具有相互排斥作用力,为什么会产生这种现象?原来:

从电学特性看,对零场冷的超导体,当永磁体接近时,超导体与永磁体之间呈现出了持久性排斥力,表明超导体产生了与永磁体磁极相反的持久性磁场,该持久性的磁场必须由持久性感应环流维持,要保持持久性感应环流,超导体就必须无电阻,即超导体具有零电阻特性。

对在弱磁场条件下冷却到液氮温度的超导体,它与永磁体之间仍只具有排斥作用力,这种现象是无法用超导体的零电阻特性解释的,那又是为什么呢?原来:

从超导体的磁学特性看,它是一种抗磁性材料,在弱磁场条件下,不论如何磁场都不能进入超导体内,就相当于一个完全抗磁性材料,使永磁体不能接近它,即超导体的完全抗磁特性。

因此,超导体是一种在低温和弱磁场条件下具有零电阻和完全抗磁性的材料。

这些试验表明:

零场冷时,超导体里面的磁感应强度为0,处于完全抗磁效应状态,故两者之间只有排斥力;

场冷时,超导体里面的磁感应强度不再为0,处于混合态,具有非完全抗磁性,故两者之间呈现吸引力。



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