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盐城数字科技馆

磁悬浮

    来到展项前面,游客可以看见一个制作直径为1米的钢制地球仪悬浮于空中,球面为彩色世界地图。地球仪为南北极倾斜式,北极斜指向天空,南极指向地面,南北极地轴与垂线有23°27′倾角,黄道与地板平行,赤道与地板有23°27′倾角地球仪围绕南北极地轴旋转。地球仪上设有3个LED灯,代表了北京、上海、盐城等地理位置。让游客在观看本展品时能够理解地球在宇宙中真实的旋转状态,同时了解磁悬浮应用技术。

原理: 磁悬浮地球仪利用电流磁效应使地球仪漂浮在半空中。地球仪顶端有一个磁铁,圆环形塑胶框内部顶端有一个金属线圈,金属线圈通过电流就会成为电磁铁。电磁铁与地球仪顶端磁铁间的吸力可抵消地球仪所受重力,因此地球仪可漂浮在半空中。用手轻轻触碰地球仪使其偏离平衡位置,手移开后地球仪仍可回到平衡位置不至掉落,这是利用负回馈机制。

    地球仪底端也有一个磁铁。塑胶框内部底端有一个霍尔侦测器,可侦测地球仪底端磁铁的磁场变化。地球仪偏离平衡位置时,霍尔侦测器侦测到地球仪底端磁铁的磁场变化,便会产生一补偿电流。补偿电流流到塑胶框顶端金属线圈时,金属线圈磁场增加,可将地球仪拉回平衡位置。轻轻转动地球仪仍可持续不停转动,这可以用惯性原理解释。地球仪所受到的外力总和为零,因此会以固定速率沿固定方向转动。

图说盐城