磁浮

磁浮 (magnetic leviation)
國立虎尾科技大學電子工程系吳添全助理教授/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

講到磁浮 (magnetic leviation) 就會聯想到浮力，當物體存在於流體內部就會受到浮力的作用，而且浮力是與重力方向相反。因此當一個磁鐵接近超導體時就會受到Meissner效應的作用，即磁力線被排出超導體外，並有表面電流的產生。此表面電流所產生的磁場和磁鐵的磁場方向相反。因此超導體抗磁性的結果會產生使磁鐵浮在超導體上的現象。

若所用的超導體為第二類超導體材料（如高溫超導YBCO），超導態和正常態間會有Meissner效應不完全的混合態。此時磁力線會以量子化的形式進入超體體，磁力線則會受超導體內部的缺陷或雜質所釘扎住。因此超導體與磁場相互作用時，會擄獲住磁束，使超導體與磁鐵間具有相互吸引的力量，稱為鎖磁力。有了鎖磁力的作用，我們又可觀測出磁懸浮的現象。磁浮體（超導體或磁鐵）會受到三個力的作用，分別為重力、反磁力與鎖磁力。若鎖磁力、重力與反磁力三力達到力的平衡後，漸漸將磁鐵（或超導體）上移，就會使超導體（或磁鐵）產生磁懸浮 (magnetic suspension) 的現象。

當然超導的反磁性最重要的應用就是磁浮列車，如果將超導體置於火車車體內，而在軌道上佈置電磁鐵，即變成為磁浮列車。由於車體磁浮沒有摩擦力作用可以加快火車車速。其推進的原理為被安裝在軌道兩旁牆上的推進線圈是由變電所所提供之三相交變電流，產生變換的磁場，使得軌道兩旁之推進線圈的電流一正一反不斷地流動，車上裝設之超導磁鐵便會受到推進線圈產生的變換磁場而產生連續的吸引力與推進力，速度的調整，則由可將電流做正反轉的周波數來決定，周波數的轉換，又由地上發電廠的周波數裝置來操作。

參考資料

http://en.wikipedia.org/wiki/Superconductivity