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【实验程序】 一、磁牵引力的测量
1. 移去带有小辐轮和永磁体的轴承。
2. 装配磁悬浮测试架，调节底座的水平。根据实验装置的结构，先思考一下力传感器
和永磁体应如何装配？再将力传感器和永磁体安装到立柱上，并锁紧螺丝。永磁体与铝盘的距离可用两层标准垫片（实验室提供）来调节，同时思考一下永磁体的摆放位置。装配好后检查永磁体与铝盘是否接触，避免高速旋转后磁铁飞出造成意外伤害。
3. 在铝盘静止状态按磁力数显窗口旁的SET键和REF键，使磁力显示归零。 4. 从最小频率开始，逐级加大脉冲频率，到最大频率为止，测量铝盘不同转速对应磁
牵引力的大小，每个频率测量三组数据（可以暂停后重新旋转再测量下一组数据），并记录数据。
二、磁悬浮力的测量
磁悬浮力测量与测量磁牵引力的步骤类似，但要根据磁悬浮力的方向重新装配力传感器和永磁体。从最小频率开始，到最大频率为止，测量铝盘不同转速对应磁悬浮力的大小，每个频率测量三组数据，并记录数据。
三、设计并测量磁悬浮传动系统
1. 移去传感器支架，
2. 利用带有小辐轮和永磁体的轴承，参考上述基本实验程序，设计磁悬浮传动系统，
将轴承装配在立柱合适的位置上，要注意避免意外伤害！
3. 从最小频率开始，到最大频率为止，测量铝盘不同转速对轴承转速的影响，轴承转
速可由转速窗口读出，每个频率测量六组数据，并记录下来。
这一部分实验要求思考一下如何使轴承转速读数更稳定？根据你的想法改进到最好的效果再进行测量，同时将你发现的有效的改进措施记录在实验记录纸上。
四、（选作）利用标准塑料垫片改变磁铁和铝盘的距离，分析磁牵引力与悬浮力随距离的变化规律。
【注意事项】
1. 在安装力传感器和永磁体时，要注意检查磁体与铝盘是否有摩擦，如有摩擦则在铝盘高速旋转时可能导致永磁体飞出，造成伤人事故！
2. 为了防止在铝盘高速转动时的震动导致传感器和永磁体随支持杆下滑，导致永磁体飞出，立柱上的固定螺丝一定要拧紧！
【数据和结果分析】
1. 用多项式拟合不同转速与磁牵引力的依赖关系，确定其函数形式和相关系数。 2. 用多项式拟合不同转速与磁悬浮力的依赖关系，确定其函数形式和相关系数。 3. 用数学公式进行拟合铝盘不同转速对轴承转速的依赖关系，确定其函数形式和相关
系数，计算其传动比。
4. 拟合磁悬浮力随距离改变的变化规律。
【拓展问题】
1. 定量研究永磁体与运动导体之间距离的改变，对电磁相互作用力（包括磁悬浮力和
磁牵引力）的影响，找出其规律性，给出经验公式。
2. 查阅相关文献和资料，或阅读法拉第有关电磁学的实验研究的原文（见中心网站），
请根据磁悬浮原理，设计一种简易的磁悬浮轴承、或磁悬浮转向架、或磁悬浮隔振系统，给出详细的设计方案和技术分析，鼓励在课内外进行实验研究。
3. 利用磁牵引力效应，设计一种简易的电磁制动器、或感应电动机、或转速计、或磁
力搅拌器等，给出详细的设计方案和技术分析，鼓励在课内外进行实验研究。 4. 自选相关研究课题，给出研究方案，进行实验探索。
【参考资料】
[1] 费恩曼、莱顿、桑兹，费恩曼物理学讲义（第二卷），上海科学技术出版社
[2] 赵凯华，陈熙谋，电磁学（下册中第五章、第六章、第九章）.北京：高等教育出版社，1985 [3] 田晓岑、张萍，磁悬浮列车原理简介，大学物理，2000.8 [4] 连级三，磁浮列车原理及技术特征，电力机车技术，2001.7
[5] 单磁浮转向架的试验研究，伊力明、谢云德等，机车电传动，1995.6 [6] EMS型磁浮列车悬浮力分析，胡基士，西南交通大学学报，2001.2
[7] 电磁型（EMS）磁悬浮列车系统铅垂方向的建模与仿真，谢云德、常文森，铁道学报，1996.8
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