中國速度
作者： ${content.author} 時間：2021-09-13 瀏覽量：2,250出門旅行一定坐過高鐵吧？我們中國的高鐵可是已具有世界先進(jìn)水平，并形成了比較完善的高鐵技術(shù)體系；我們已經(jīng)掌握了制造速度200至250千米/小時動車組制造技術(shù)，并且完成構(gòu)造速度350千米/小時動車組技術(shù)平臺的搭建。
截至2020年底，我國高速鐵路運營里程達(dá)3.79萬公里，較2015年末的1.98萬公里增長近1倍，穩(wěn)居世界第一，“八縱八橫”主骨架已搭建七成以上。無論是火車速度還是鐵路系統(tǒng)的建設(shè)速度都是前所未有的，是名副其實的中國速度。可大家知道高鐵為什么跑那么快？它是怎么運作的呢？
我們常說“火車跑得快全憑車頭帶”，傳統(tǒng)的火車主要是靠車頭帶動整個車身，由于車頭重量極大，所以想跑得快可不容易。而高鐵側(cè)不然，它使用的是動車組車廂，每節(jié)車廂都有自己的動力，所以高鐵是大家一起在用力跑，而不是全靠車頭，當(dāng)然跑得快了！有的同學(xué)會問，高鐵是使用什么燃料？是燒煤呢？還是燃油呢？為什么高鐵的頂部全是電線？不會是用電的吧？你說對了，確實是用電！
在高鐵的動力車廂低部有著很多的牽引電動，它們將電能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動整個火車前進(jìn)?？次疑磉呥@個展品---電動機原理。它能將電能轉(zhuǎn)化為機械能，它主要由轉(zhuǎn)子和永磁鐵組成，轉(zhuǎn)子有線圈組成，通電后會產(chǎn)生磁場，并與周圍的永磁體相互排斥，所以可以快速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動力，帶動火車快速前進(jìn)。發(fā)電機的發(fā)明要得益于法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，法拉第是有史以來最偉大的實驗物理學(xué)家，他對電磁的研究徹底改變了人類的文明進(jìn)程。其中因發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)而引發(fā)得第二次工業(yè)革命發(fā)電機最具代表性。
高鐵的運行離不開電力的驅(qū)動，那電是如何產(chǎn)生呢？我們剛才提到的電磁感應(yīng)就是發(fā)電機的原理。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)，只有磁鐵插入或者拔出螺線管的過程中才會產(chǎn)生電流，也就是說導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體就會產(chǎn)生電流，這就是著名的電磁感應(yīng)定律。我們來看一下展品直流發(fā)電機，線圈在永磁鐵的兩極中轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動半圈，線圈中感應(yīng)電流的方向就逆轉(zhuǎn)一次，因為線圈的每一邊的磁場中交替地向上向下運動，但通過燈泡的電流只朝一個方向流動，因為每轉(zhuǎn)半圈，換向器就改變一次接觸面。直流電安全應(yīng)用廣泛，但 傳輸過程中的損耗過大，傳輸距離也十分受限；而高鐵系統(tǒng)使用的交流電，導(dǎo)線更細(xì)，電壓更高，傳輸損耗小，傳輸距離遠(yuǎn)。
但同學(xué)們，無論是直流還是交流電，在傳輸過程中都會因為電阻的原因出現(xiàn)耗損。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。1911年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度低到一定限度，某些金屬導(dǎo)體內(nèi)部電阻會突然消失，成為超導(dǎo)體。超導(dǎo)材料具有零電阻性和完全抗磁性。這為科學(xué)研究新一代的磁懸浮列車提供了理論基礎(chǔ)。今年7月底，世界首套時速600公里級高速磁浮交通系統(tǒng)在青島成功下線，該成果標(biāo)志著我國已擁有完全自主化高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。
我們向超導(dǎo)材料制作的車體內(nèi)倒入-196攝氏度的液氮，將其放在永磁鐵做成的軌道上，車體就會懸浮起來。展品中使用的材料有一個特殊的性質(zhì)，即在合適的溫度和磁場強度下，會允許一部分磁場進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部并將其鎖定，產(chǎn)生釘扎效應(yīng)。它會把通過內(nèi)部的磁場牢牢鎖住，從而懸浮在磁場中并和磁場共同運動?；谙到y(tǒng)工程創(chuàng)新研發(fā)流程原則和技術(shù)發(fā)展需求，建議在2021-2025年間，建設(shè)時速600公里速度級系統(tǒng)試驗示范線，并開展線路試驗和系統(tǒng)優(yōu)化；在2026-2030年，建設(shè)運營示范工程，實現(xiàn)首條干線的商業(yè)運營，開展適應(yīng)性技術(shù)研究。
車輪飛馳，不覺經(jīng)年。中國高鐵的進(jìn)步之路，正是中華民族砥礪奮進(jìn)、穩(wěn)步前行的時代縮影?！白尳?jīng)濟(jì)發(fā)展更有力，讓人民生活更幸福”，這是中國高鐵始終不變的宗旨，更是200萬鐵路人“為有犧牲多壯志，敢教日月?lián)Q新天”的拳拳之心。
