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 .

يقوم القطار المغناطيسي بالطفو في الهواء لأنه ليس بحاجة لقطبان حديدية ليسير عليها ، فيسير على وسادة مغناطيسية التي تعمل على تشكيل مجالات كهرومغناطيسية تسير عليها القطارات ، و يتميز هذا القطار بسرعته العالية فيوفر الكثير من الوقت في التنقل أكثر من أي وسيلة مواصلات أخرى ، و يمكن أن تصل سرعتة

القطارات

نحو 550كم / ساعة ، و في هذا المقال سوف نقوم بعرض كيفية عمل تلك القطارات المغناطيسية .

طريقة عمل القطارات المغناطيسية :

يعمل المغناطيس عن طريق تقارب جهتيه و حدوث التجاذب بين الأقطاب المختلفة ، أي التجاذب بين القطب الموجب و القطب السالب ، بينما يحدث تنافر شديد بين الأقطاب المتشابهة ، أي أن القطب الموجب لا يتجاذب مع قطب موجب أخر و القطب السالب لا يتجاذب مع قطب سالب أخر .

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 .

و مما سبق ذكره يمكن استنتاج أن القطار ينتج تيار غير كافي لجعل القطار يسير في ارتفاع ثابت و ذلك إن سار القطار بسرعة منخفضة عن المعتاد ، و لذلك قام مصممو القطار بوضع عجلات أسفل القطارات المغناطيسية ، وذلك للعمل على ثبات القطار حتى يصل السرعة المطلوبة ليسير بثبات .

ثانيًا نظام التعليق الكهرومغناطيسي :

يعتبر هذا النظام عكس النظام الكهروديناميكي حيث أنه يقوم على قوى التجاذب المغناطيسي ، و يتم إعداد هذا القطار عن طريق لف الجزء السفلي من القطار المغناطيسي ، و هذا الجزء الذي يحتوي على بعض المغناطيسات الموجودة تحت السكة الحديد ، و تعمل تلك المجالات المغناطيسية على رفع القطار على السكة الحديدية بسهولة ، و يتم رفع القطار بمسافة 15مم عن السكة الحديد .

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 .