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L'évolution des transports en commun a fondamentalement transformé la civilisation humaine. Dans les années 1860, un chemin de fer transcontinental transforma le long travail de plusieurs mois à travers l'Amérique en un voyage d'une semaine. Quelques décennies plus tard, les voitures particulières permettaient de rebondir beaucoup plus rapidement à la campagne qu’à cheval. Et bien sûr, pendant la Première Guerre mondiale, les premiers vols commerciaux ont commencé à transformer complètement nos voyages, rendant les voyages d’un océan à l’autre en quelques heures. Mais les voyages en train aux États-Unis ne sont pas beaucoup plus rapides qu’il ya cent ans. Pour les ingénieurs à la recherche d'une nouvelle avancée majeure, les trains flottants «magiques» sont peut-être ce qu'il vous faut.
Au XXIe siècle, quelques pays utilisent les puissants pour développer des trains à grande vitesse, appelés trains maglev. Ces trains flottent au-dessus des voies de guidage en utilisant les principes de base des aimants pour remplacer les anciens trains à roues et à chenilles en acier. Il n'y a aucune friction ferroviaire à proprement parler, ce qui signifie que ces trains peuvent atteindre des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres à l'heure.
Pourtant, la grande vitesse n'est qu'un des avantages majeurs des trains Maglev. Étant donné que les trains touchent rarement (voire jamais) la voie, il y a beaucoup moins de bruit et de vibrations que les trains classiques. Moins de vibrations et de frottements entraînent moins de pannes mécaniques, ce qui signifie que les trains maglev sont moins susceptibles de subir des retards liés aux conditions météorologiques.
Les premiers brevets pour lévitation magnétique Les technologies (maglev) ont été déposées par l'ingénieur américain français Emile Bachelet au début des années 1910. Même avant cela, en 1904, le professeur et inventeur américain Robert Goddard avait écrit un article décrivant l’idée de la lévitation du maglev (source:). Les ingénieurs ont rapidement commencé à planifier des systèmes de train fondés sur cette vision futuriste. Bientôt, croyaient-ils, les passagers embarqueraient à grande vitesse dans des wagons à propulsion magnétique et à fermeture à glissière, sans trop d’entretien et de sécurité pour les chemins de fer traditionnels.
La grande différence entre un train maglev et un train maglev est que les trains maglev n'ont pas de moteur, du moins pas le type de moteur utilisé pour tirer des wagons de train typiques le long de pistes en acier. Le moteur des trains à maglev est plutôt discret. Au lieu d’utiliser, le champ magnétique créé par les bobines électrifiées dans les murs de la voie de guidage et la voie s’associe pour propulser le train.
Si vous avez déjà joué avec des aimants, vous savez que les pôles opposés s’attirent et se repoussent comme des pôles. C'est le principe de base derrière propulsion électromagnétique. Les électro-aimants sont similaires aux autres aimants en ce qu'ils attirent des objets en métal, mais la traction magnétique est temporaire. Vous pouvez facilement créer vous-même un petit électro-aimant en connectant les extrémités d'un fil de cuivre aux extrémités positive et négative d'une cellule AA, C ou D. Cela crée un petit champ magnétique. Si vous déconnectez l'une des extrémités du fil de la batterie, le champ magnétique est éliminé.
Le champ magnétique créé dans le cadre de cette expérience avec des piles et des batteries est l’idée simple d’un système de rails de train maglev. Ce système comporte trois composants:
- Une grande source d'énergie électrique
- Bobines métalliques alignant une voie de guidage ou une piste
- Grands aimants de guidage fixés sous le train
Nous allons regarder la piste ensuite.
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