超导体悬浮的原理主要基于其独特的物理特性,具体可归纳为以下两点:
迈斯纳效应(超导抗磁性)
当超导体冷却至临界温度以下时,其内部会产生一个与外部磁场方向相反的磁场,完全排斥外部磁力线,形成零磁通。这种反向磁场与外部磁体产生同性相斥力,产生向上的悬浮力,当该力与重力平衡时即可实现悬浮。
零电阻与持续电流
超导体电阻为零,外部磁场产生的涡流损耗被完全消除,导致超导体表面持续产生反向磁场。该磁场与外部磁场相互作用,维持悬浮状态。若物体具有垂直于磁场的速度,可确保悬浮力与重力平衡。
补充说明 :
部分超导材料(如高温超导体)存在“钉扎效应”,允许少量磁通线穿透,形成磁通钉扎以增强悬浮稳定性。- 实际应用中,需精确控制磁场强度和物体速度以维持悬浮。