(Magnetische) zweeftreinen.

1.  Wat zijn (zweef)treinen?

Een trein is een reeks aan elkaar verbonden railvoertuigen; treinen rijden namelijk op speciale rails. Voordat de trein bestond, verplaatsten mensen zich vooral lopend, met een koets getrokken door paarden of over water met een trekschuit.
De evolutie van de trein begon met de uitvinding van de stoommachine. Niet lang daarna, in 1765, werd de trein namelijk uitgevonden. Maar daar waren niet alle mensen even blij mee. Op boerderijen langs de spoorlijnen waren ze bang dat hun vee zou schrikken van het lawaai van de trein. Sommige dokters waren ervan overtuigd dat met de trein reizen ongezond zou zijn, omdat ons lichaam niet tegen de hoge snelheid zou kunnen. Schippers en koetsiers waren bang ze zonder werk zouden zitten als de koets en de trekschuit door de trein vervangen gingen worden. De bevolking maakte zich ook zorgen over het gebeuren van ongelukken, ontploffingen en ontsporingen. 
Er bestonden door de tijd heen drie soorten treinen: de stoomtrein, de dieseltrein en de elektrische trein. Hier leg ik uit hoe ze werken:

• Om met een stoomtrein (uitgevonden in 1765) te rijden, was een ingewikkeld proces. Er werd vuur, water en steenkool (de brandstof voor het vuur) voor gebruikt. Het vuur brengt het water aan de kook en daardoor ontstaat stoom. De stoom gaat door pijpen naar de zuiger en drijft dan de wielen aan. Hoe meer stoom, hoe meer druk, en dus een hogere snelheid.
• Daarna kwam er een (uitgevonden in 1892) dieseltrein met een verbrandingsmotor. Deze trein heeft veel minder energieverlies dan de stoomtrein.
• De laatste trein was de elektrisch trein. Deze treinen waren veel beter voor het milieu.

Er bestaan nog andere soorten treinen, namelijk:

• Sprinters en Intercity’s: sprinters stoppen bij de meeste tussengelegen stations en Intercity’s stoppen alleen bij grote stations.
• Stop, snel- en exprestreinen: stoptreinen stoppen overal, sneltreinen stoppen alleen op belangrijke plaatsen en exprestreinen stoppen alleen op zeer belangrijke plaatsen.
• Hogesnelheidstreinen: treinen die geschikt voor snelheden van 200 km/h en hoger.
• Goederentreinen en personentreinen/reizigerstreinen: goederentreinen vervoeren alleen goederen en personentreinen of reizigerstreinen vervoeren alleen personen.
• Genoeg gepraat over treinen in het algemeen, we gaan het nu hebben over zweeftreinen. Een zweeftrein is een trein die vlak boven de baan zweeft, en terwijl hij rijdt dus geen contact heeft met de baan. In de volgende hoofdstukjes meer informatie.

2.  Soorten zweeftreinen.

Er bestaan maar 2 verschillende soorten zweeftreinen.:

1.  Magnetische zweeftreinen.

Dit is de bekendste uitvoering van de zweeftrein. Het zweeft door middel van een magnetisch veld.

2. Luchttreinen.

Dit is een minder bekende uitvoering van de zweeftrein. Het zweeft door middel van luchtkussens.

3.  Hoe werkt een zweeftrein?

We focussen nu even op magneetzweeftreinen. De magneetzweeftrein is uitgevonden door de Duitse Hermann Kemper.
Magneettreinen worden door magneten zwevend gehouden. Zowel in de baan als in de trein zitten magneten. De magneten aan de trein zelf heten permanente magneten en die die aan de baan vast zitten heten elektromagneten.
Een magneet heeft twee polen: een zuidpool en een noordpool. De zuidpool en de noordpool trekken elkaar aan, terwijl twee dezelfde polen elkaar afstoten. Hiervan wordt gebruik gemaakt bij een magneettrein.
Maar er wordt dus ook elektromagnetisme gebruikt. Elektromagnetisme is het magnetisme veroorzaakt tijdens het vloeien van elektrische stroom. Daardoor kan een elektromagneet aan en uit worden gezet. Als de elektromagneten in de baan van de trein aan staan, worden de permanente magneten aan de trein zelf daardoor aangetrokken, waardoor de hele trein omhoogkomt. Doordat een computer de elektromagneten steeds aan- en uitzet, blijft de trein op een constante afstand van de baan zweven.
Dat is hoe hij zweeft, maar hoe komt hij nou vooruit? Elektromagneten hebben daar een heel speciale eigenschap; ze kunnen van pool verwisselen door de richting waar de stroom heen loopt om te keren. Door het aantrekken en afstoten van de polen, zal de trein bewegen naar de positie waar de noordpolen tegenover de zuidpolen staan en andersom.
Als de richting van de stroom verandert, staat elke noordpool weer tegenover een noordpool en elke zuidpool weer tegenover een zuidpool, dus zal de trein verder bewegen. Als de stroom dus steeds van richting verandert, zal de trein vooruit blijven bewegen! Hoe sneller de stroom van richting verandert, hoe sneller de trein zal ‘rijden’. Dit wordt allemaal met een computer geregeld.

4.  Voor- en nadelen van zweeftreinen.

Voordelen:

• Er is geen rolweerstand, alleen luchtweerstand, doordat de treinen de baan niet aanraken. Hierdoor heb je het remmende effect van de wielen niet en kan de trein sneller gaan.
• Er is minder energie nodig om vooruit te komen, door de afwezige wrijving.
• De onderdelen verslijten veel minder snel.
• Zweeftreinen kunnen veel sneller remmen en optrekken dan normale treinen.
• Onder de 300 km/h produceert de zweeftrein geen waarneembaar geluid.

Nadelen:

• De investeringskosten zijn erg hoog.
• Er zijn speciale rails (infrastructuur) voor nodig.