Maglev - Magnetic Levitation Train

Fig. 1 - Maglev, comboio de levitação magnética

Imaginem andar de comboio mas ter a sensação de viajar num avião. Estarei a divagar? Não, de todo. Interessados? Então continuem a ler.

Ao contrário dos comboios habituais, os comboios de levitação magnética não têm rodas, eixos, transmissão e linhas aéreas. As rodas e os carris da via férrea são substituídos por um sistema electromagnético capaz de suportar o peso do comboio sem qualquer contacto físico. Ah pois...eles levitam! Daí a sensação de voo. 

Quem já brincou com ímanes, deve ter-se apercebido que pólos opostos se atraem e pólos iguais se repelem. Este é o princípio básico por trás da propulsão eletromagnética. 

Uma vez que as rodas passam à história, a única força de atrito existente neste sistema é a resistência do ar, o que vai permitir que estes comboios atinjam grandes velocidades, cerca de 500 Km/h, enquanto proporciona a presença de pouco ruído e um baixo consumo de energia. Sinceramente nem sei como é que o senhor ex primeiro ministro José Sócrates não propôs logo Maglev em vez do TGV. 

Fig. 2 - Princípio da levitação magnética do Maglev

A levitação acontece devido à repulsão magnética que surge com a utilização de bobinas supercondutoras capazes de criar fortes campos magnéticos. Estas induzem uma corrente eléctrica nas bobinas presentes nos trilhos da pista do comboio. Corrente esta que vai gerar um campo magnético induzido e contrário ao que lhe foi aplicado, originando assim uma repulsão magnética entre o trilho e a bobina presente no comboio, permitindo a levitação.

Fig. 3 - Princípio da orientação lateral

Quando o veículo maglev estiver em movimento, e se aproximar de um lado do corredor, ele induzirá uma corrente eléctrica, que resulta numa força de repulsão da bobina de levitação do lado mais próximo ao trilho e uma força de atracção na bobina de levitação do lado oposto com o outro lado do veículo, figura 3. Portanto, um comboio em movimento estará sempre localizado no centro do corredor.

A tecnologia maglev afasta o TGV das luzes da ribalta. 

Lei de Coulomb

Charles Coulomb

A lei de Coulomb rege as interações entre partículas electrizadas. Usando um modelo newtoniano, ele estabeleceu que a interação electrostática entre essas partículas se manifesta por meio de forças de atração e repulsão, dependendo dos sinais das cargas.

Partículas eletrizadas podem se interagir através da atração, quando as cargas elétricas delas possuem sinais opostos, e por repulsão, quando a carga elétrica for de sinais iguais. 

A força exercida por uma carga pontual sobre outra actua ao longo da linha que une as cargas. Essa força varia de forma inversamente proporcional com o quadrado da distância que separa as duas cargas e é proporcional ao produto das duas cargas. 

A intensidade |||| da força electrostática (ou eléctrica) exercida por uma carga q1 sobre uma carga q2 sendo r a distância entre as cargas (que também é chamada força de Coulomb) é dada por:

              k é a constante de Coulomb (determinada experimentalmente)

k = 8.99×109 N m2.C-2

q1 e q2 têm o mesmo sinal de carga

Força eléctrica repulsiva

q1 e q2 têm sinal de carga opostos

Força eléctrica atractiva

A expressão matemática da força de Coulomb é análoga à de Newton da atracção universal.

No caso da lei de Newton a força é sempre atractiva.

Pela 3ª lei de Newton, a força 2,1 exercida por q2 sobre q1 é igual mas de sentido contrário à força 1,2 exercida por q1 sobre q2:

Fontes:
http://rogeriofisica.blogspot.com/
http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=156