Vraag 22
Lees het onderstaande artikel.
Nieuwe elektromagnetische trein rijdt over gewone rails
In Amerika is een nieuwe elektromagnetische
trein in ontwikkeling. Deze rijdt op gewone rails.
Het ontwerp van de elektromagnetische aandrijving
is relatief eenvoudig. Onder aan een gewone
trein worden spoelen aangebracht. Een generator
aan boord zorgt voor stroompulsen van enkele
milliseconden waardoor in de spoelen een magnetisch
veld wordt opgewekt. De magnetische
velden zetten zich af tegen de randen van geïsoleerde,
neutrale aluminium platen die midden
tussen de rails zijn aangebracht. De trein wordt
daardoor vooruit geduwd. Sensoren schakelen de
stroom in zodra een spoel het midden van de aluminium
plaat is gepasseerd. De stroom en dus
ook het magnetisch veld wordt uitgeschakeld zodra
het veld de plaat verlaten heeft.
De trein zal zijn topsnelheid van 300 km/h gemakkelijk
kunnen halen. Proberen veel sneller te
gaan heeft weinig zin, omdat de luchtweerstand
dan te groot wordt. Dit is overigens een probleem
waar alle extra snelle treinen mee te kampen
hebben.
Naar:Technisch Weekblad, augustus 1995
In het artikel wordt de werking van dit type trein op een wat populaire manier uitgelegd.
In het onderstaande figuur is schematisch getekend hoe de aluminium platen tussen de rails zijn
aangebracht.
De trein rijdt met een constante snelheid naar rechts. Bij het passeren van een aluminium
plaat wordt door het magnetisch veld van de spoelen van de trein een inductiestroom in
de plaat opgewekt. Op die inductiestroom in de plaat werkt een lorentzkracht.
Leg aan de hand van de 3e wet van Newton (actie-reactiewet of wisselwerkingswet) uit of
de resulterende lorentzkracht op de stroom in de plaat naar links of naar rechts werkt.