معلومات عن صناعة القطارات المغناطيسية

القطارات المغناطيسية أحد الإختراعات الحديثة التي تيسر السفر و النقل للناس ، و عند دراسة كيفية عمل تلك القطارات نجد أنها تعمل بقوة الرفع المغناطيسية و تعتبر طفرة في عالم التكنولوجيا ، و ذلك لأنها تعتمد بشكل أساسي على المغناطيس و بذلك فنجد أن هذا القطار لا يستطيع السير على القضبان الحديدية و لا يحتاج إلى محركات ميكانيكية لكي يعمل .

يعتمد على تقنية الطيران المغناطيسي لتشغيل القطار، حيث يعمل بالطفو في الهواء وبالاستناد على وسادة مغناطيسية تشكل مجالات كهرومغناطيسية يسير عليها القطار، ويتميز القطار بسرعته العالية التي توفر الكثير من الوقت في السفر أكثر من أي وسيلة نقل أخرى، ويمكن للقطار الوصول إلى سرعة تصل إلى 550 كم / س .

طريقة عمل القطارات المغناطيسية :
يعمل المغناطيس عن طريق جذب الأقطاب المختلفة بعضها البعض، أي جذب القطب الموجب والقطب السالب، في حين يحدث تنافر شديد بين الأقطاب المتشابهة، أي أن القطب الموجب لا يجذب قطبًا موجبًا آخر والقطب السالب لا يجذب قطبًا سالبًا آخر .

و بهذا قام العلماء باستنتاج أن كل مغناطيس يعمل على توليد مجال مغناطيسي يؤثر به على المغناطيس الآخر ، و من هنا نستطيع تعليق الأشياء عن طريق القوة المغناطيسية ، و من هذا المنطلق تم إنشاء القطارات المغناطيسية و تقوم على التعليق الكهروديناميكي أو نظام التعليق الكهرومغناطيسي .

أولًا نظام التعليق الكهروديناميكي :
يقوم هذا النظام بشكل أساسي على قوة التنافر بين الأقطاب ، و التي يتم إنتاجها من إحتكاك مجالين مغناطيسيين لهما نفس الشحنة ، و يقوم هذا برفع القطار على السكة الحديد ، فيعمل القطار في هذا النظام عن طريق تثبيت مغناطيسات قوية في أسفل القطار ، تقوم تلك المغناطيسات على توليد أحد المجالات المغناطيسية .

بينما يمكن أن نرى توليد المجال الآخر من المغناطيس عن طريق مجموعة لفائف أسلاك من موصلات فائقة التوصيل ، و تلك الأسلاك تكون مثبتة على جدران السكة الحديد الخاصة بالقطار المغناطيسي ، و يتم وضع تلك الأسلاك في أوعية مكونة من النيتروجين السائل ، و ذلك لأن العلماء إكتشفوا أن إرتفاع درجة الحرارة الموصلات تؤثر بالسلب على التيار الكهربائي .

يمكن الاستدلال من ما سبق أن القطار لا ينتج تيارًا كافيًا لتشغيله على ارتفاع ثابت إذا سير بسرعة منخفضة غير عادية. لذلك، وضع مصممو القطار عجلات تحت القطارات المغناطيسية للحفاظ على استقرار القطار وجعله يسير بثبات حتى يصل إلى السرعة المطلوبة .

ثانيًا نظام التعليق الكهرومغناطيسي :
يعد هذا النظام معاكسا للنظام الكهرومغناطيسي، حيث يعتمد على قوى الجذب المغناطيسي. يتم تجهيز هذا النوع من القطارات عن طريق لف جزء القطار المغناطيسي السفلي، ويحتوي هذا الجزء على بعض المغناطيسات الموجودة تحت السكة الحديدية. تعمل هذه المجالات المغناطيسية على رفع القطار بسهولة فوق السكة الحديدية، حيث يتم رفع القطار بارتفاع 15 مم عن السكة .

هذه التقنية تساعد في رفع القطار بطريقة أسهل و أسرع من التقنية السابقة ، و تتميز تلك القطارات بأنه يتم تدعيمها بوضع بطاريات داخلها تتميز بأنها قوية للغاية ، و تعمل تلك البطاريات على ضمان بقاء القطار يطفو في الهواء و ذلك في حالة فقدان الطاقة على السكة الحديد ، و بهذا يستطيع القطار الحركة و الوقوف بسلام .