主题：【原创】 关于最近热炒的600公里时速磁悬浮列车 -- 忘情
家园 我们上面的计算就没有考虑其他因素 就是单纯托起100吨车厢的能耗。
磁力是场力，也是会消耗的，所谓超导不需要输入能量，是不可持续的，磁场会衰减。超导也不过就是提高能源利用率，即所谓耗损低。不能做到不需要输入能量。不能违反能量守恒定律。
并且，常温超导遥遥无期，估计比核聚变商业应用还得多加1年才能实现。
@ tojinge 河友，不做功，也是要耗能的，要克服重力的势能。
家园 好奇问个问题，假设永磁，这样多次运行后磁力会消失么？ 简化下，比如说，轨道用永磁，南极朝上，列车底下也用永磁，南极朝下，那么相互排斥，列车就能浮起来。在这种情况下，是不是浮到一定时间后，比如1年、2年，磁力都会下降？
把那么重的列车浮动起来，所需要的电力才那么点，直观理解确实有点难度。如果只管把列车浮动起来，磁力要多少，对应的电力要多少？有没有简单容易接受的算式可以看看？
家园 永磁体本身不做功，长期衰退很小很小 没有长时间过温使用，导致内部结构破坏，大概在几十年衰退1%的水平，因此电机的寿命默认都是几十年甚至上百年，我怀疑主要受制于漆包线外面的绝缘漆和裸露铜生锈。
一个线圈或者永磁体靠近另一个永磁体，需要客服磁力做功，这个功是外部力量做的功。磁场是基于内部微结构组成的电子环流形成，因此磁力和桌子、椅子能在支撑在地面上一样，都是由于原子的相互作用形成，桌子、椅子的支撑力不做功，磁场也是如此。
用永磁体来计算磁悬浮有点难，我们用初中时候学的安培定律来估算，同样方向，同样电流为1000A，两个距离100mm平行线圈之间的单位长度的排斥力是多少：
F/l=u0*ur*I1*I2/2pi*d
假定两个线圈的磁芯是铁，ur=5000，两个线圈之间的斥力大概等于1万N/m，如果线圈是5圈，每圈周长100米，这两个线圈的排斥力就是500万N，约等于500吨。单个车厢的重量只有50吨不到，只要310A就够了。
静态情况下除了线圈的电阻损耗，不消耗任何额外能量。100mm2的铜导线大约0.23mohm/m，500米线圈大约115mohm，310A的电流产生的热损耗大约11kw。降低磁浮距离，增大线径都可以降低这个损耗。
通宝推：铁手,史料推理,家园 说一千道一万 你要抵消重力，你总得做功，无非这个功做在哪里的问题。
追加一下：
如果说是弄成像实物那样的类刚性结构，那么制备这个刚性的电子环流，一样需要做功，因为显然这个不是预先制备好的，自然界可视范围内没有这样的东西。那么问题就变成，这个类刚性的电子环流是不是一个自然存在的，扔个催化剂就可以显现出来的实物，像链式反应那样。如果有这个东西，我想可以衍生出一堆比磁悬浮更有意思的课题吧。
家园 托起的这个解释很有道理 我之前有个误解，以为磁悬浮就和一个人举着杠铃一样，得不断用力才能托住，估计很多人也是这个误解。
实际上，磁悬浮是两者之间的作用力的结果。道理和一块砖上能站人一样，只不过磁悬浮物体之间的距离比较大。
磁场是基于内部微结构组成的电子环流形成，因此磁力和桌子、椅子能在支撑在地面上一样，都是由于原子的相互作用形成，桌子、椅子的支撑力不做功，磁场也是如此。
你这个解释很重要。
这样的话，如果不是永磁，而是通过加电即时产生磁场，那么列车在轨道上的波动，似乎也不需要额外电耗。
保持恒定电流，产生恒定磁场。如果某种原因，列车往上“跳”，与轨道距离加大，那么两者之间的磁排斥力也减小，靠列车自重，列车自然向下，也就是说，它自身就可以矫正上漂，同样道理，也可以自身矫正下沉。就不知道这种情况下，波动幅度会多大。感觉上，可能要比调整电流来调整磁力波动要小些。靠调电流，恐怕会很容易产生谐振。
家园 不做功不等于不耗能 其实这个超导磁悬浮存在的问题很多的。这里不说吧，还是说能耗问题。
按照理论，是超导体内部电阻为零，故在磁场1作用下，产生一个（超导体本身）能耗为零的电流这个电流产生一个磁场2，然后这个磁场2与磁场1力相等，方向相反，故而悬浮。是为迈斯纲效应。
那么问题来了，电子有没有质量。有。磁场1是不是令超导体内的有质量的物质产生运动？那么能耗是不是就产生了。
那么，哪位能算算托起车厢要多大的磁通量？超导体内部有多大电流，形成电流的电子质量多少？速度多少？加速度多少？
不可能不耗能的。
永磁铁肯定没有实操性的，磁场1只能用电磁。
最后的最后，600km磁悬浮是提出要搞，常温超导遥遥无期，高温超导成本高，低温超导成本更高，可靠性咱先不说。
另外， @假设 河友说液氮成本跟矿泉水差不多，这个倒是真的。不考虑工业副产品，液氮无非就是从空气中分离，能值多少钱。
家园 不做功更大可能意味着不耗能 按照理论，是超导体内部电阻为零，故在磁场1作用下，产生一个（超导体本身）能耗为零的电流这个电流产生一个磁场2，然后这个磁场2与磁场1力相等，方向相反，故而悬浮。是为迈斯纲效应。
你也说了，这个电流能耗为0。
那么问题来了，电子有没有质量。有。磁场1是不是令超导体内的有质量的物质产生运动？那么能耗是不是就产生了。
这个是一次性的，运行的时候不需要，长期摊销下来可以认为是0。
那么，哪位能算算托起车厢要多大的磁通量？超导体内部有多大电流，形成电流的电子质量多少？速度多少？加速度多少？
对电子计算速度和加速度没意义，不做功电子也在快速运动，用这个办法也算不出能耗。磁通量倒是可以计算出来的。
.
永磁铁肯定没有实操性的，磁场1只能用电磁。
实物都做出来了，西南交大的方案就是用的永磁体。
家园 将车厢浮起来，需要很强的磁力，永磁体肯定不行。 电磁铁的话，需要强电流产生强磁场，如果采用常导，根据欧姆定律会耗散大量能量在产热上。但如果是超导的话，理论上几乎不耗能。