miércoles, 10 de julio de 2013

Funcionamiento de trenes de levitación magnética


Un tren de levitación magnética,conocidos popularmente como maglev , es un tren suspendido en el aire por encima de una vía, siendo propulsado hacia adelante por medio de las fuerzas repulsivas y atractivas del magnetismo.Este método tiene el potencial de ser rápido y tranquilo en comparación con otros sistemas de transporte masivos con ruedas. Tiene un potencial de velocidad como los turbohélice y las aeronave jet(900 km/h).Sus Principios básicos para el movimiento se basan en:

Principio de levitación.
En la siguiente figura se muestra la forma en la que se colocan las bobinas en las paredes laterales.
Cuando el superconductor pasa a centímetros de estas bobinas a muy altas velocidades, una corriente eléctrica es inducida en la bobina la cual actúa como campo electromagnético temporalmente.
Como resultado de estos campos, existen fuerzas que empujan al superconductor hacia arriba , teniendo así la levitación del tren.
Principio de guía lateral.
Las bobinas de levitación están conectadas de frente entre ellas en la parte baja del riel, generando un anillo magnético. Cuando el tren, el cual es un superconductor magnético, se desplaza lateralmente, una corriente es inducida en el anillo, resultando una fuerza repulsiva actuando en las bobinas de levitación de el lado más lejano del tren. Por lo tanto el tren siempre esta situado en el centro de los rieles.
Principio de propulsión.


Una fuerza repulsiva y una de atracción son inducidas entre los imanes para propulsar al tren (superconductor magnético). Las bobinas de propulsión están localizadas el las paredes laterales en ambos lados del riel, las cuales están energizadas por una corriente alterna trifásica de una estación, creando un campo magnético en el riel.
Los superconductores magnéticos son atraídos y empujados por el campo magnético, elevando el tren.
Los imanes superconductores son lo principal para la existencia de estos trenes. Cada imán superconductor consiste de 4 enredos superconductores. Son altamente confiables con una largo promedio de vida útil. Consiste de un tanque cilíndrico arriba que es un tanque almacenando helio líquido y nitrógeno. La parte inferior tiene un superconductor que genera polos norte y sur alternamente. En un extremo del tanque antes mencionado está un refrigerador integrado que sirve para convertir líquido el helio una vez que se evapore por la temperatura ambiental, entre otros factores.














Como inconveniente para el uso de esta tecnología se  destaca el alto coste de las líneas, lo que ha limitado su uso comercial. Este alto coste viene derivado de varios factores importantes, el primero y más importante es el altísimo coste de la infraestructura necesaria para la vía y el sistema eléctrico, y otro no menos importante es el alto consumo energético.



Simular la construcción este tipo de tren con materiales de fácil acceso resulta entretenido  y enseña a los estudiantes  el principio básico de electromagnetismo.





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