军事领域的一些电磁学应用
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随着电子技术的快速发展及在军事领域的运用,在空袭与反空袭的火力对抗中,始终伴随着多频段、高强度、全方位、全天候的电磁对抗。
防空兵在未来的作战中将面临复杂的电磁环境。
在包含防空兵在内的多种力量为一体的联合防空作战行动中,联合指挥机构必须熟悉战场态势,保证情报信息和指挥命令的传达,保证实施高效的通信指挥。
1对防空兵通信系统的主要影响1.1强电磁干扰制约通信系统的稳定局部战争表明,谁能破坏对方的电磁频谱使用权,保护己方的通信电子设备正常运行,谁就拥有制空权、制海权乃至战争的主动权。
因此,制电磁权已成为现代战争交战双方争夺的“制高点”。
在制电磁权的作战中,最重要的行动就是电磁干扰。
随着电子信息技术的发展,对手电磁干扰呈现干扰方式增多、干扰范围扩大、干扰强度增大、干扰速度加快等特点。
对手电磁干扰威力的急剧增大,使我防空兵通信系统反干扰难度加大,我防空兵通信系统的稳定性也面临着极大的挑战。
1.2多样化电磁摧毁手段导致生存困难复杂电磁环境条件下作战,对手采取各种手段对我通信系统实施摧毁性攻击或永久瘫痪性破坏。
其主要威胁:1)精确制导武器。
未来战场,对手大量使用的精确制导武器,是对我防空兵通信设施实施火力摧毁的主要威胁。
2)高功率电磁脉冲武器。
科索沃战争中,北约使用的高功率电磁脉冲武器,是比现有电子干扰机有效功率大得多的武器,可在高空爆炸并产生强大的脉冲功率,能将作战对手各类电子设备中的电子元件烧毁、线路烧断、焊接点熔化、计算机储存的信息抹掉,并且其攻击目标不仅是某种电子设备,其破坏的已是一定区域内几乎所有的电子设备。
3)计算机病毒。
科索沃战争和伊拉克战争中,把计算机病毒通过各种途径注入对方的计算机系统,干扰、破坏、瘫痪对方的信息系统,使其无法正常发挥效能。
在这种情况下,我防空兵通信自身生存将面临严峻的挑战。
1.3复杂电磁环境对我防空兵通信人员的影响在信息化条件下特别是复杂电磁环境条件下,不仅影响通信系统性能的发挥,而且对人员的作战能力也产生很大的影响。
电磁场与无线技术在军事领域的应用前景在当今科技飞速发展的时代,电磁场与无线技术作为现代科技的重要组成部分,正以惊人的速度改变着军事领域的面貌。
从通信联络到武器制导,从情报侦察到电子对抗,电磁场与无线技术的应用无处不在,为军事作战带来了前所未有的变革和机遇。
首先,电磁场与无线技术在军事通信领域发挥着至关重要的作用。
在现代战争中,及时、准确、安全的通信是指挥作战、协同行动的关键。
无线通信技术使得军队能够在广阔的战场上实现快速、灵活的信息传递,摆脱了有线通信的束缚。
卫星通信技术更是让军事通信跨越了地域和距离的限制,实现了全球范围内的实时联络。
通过卫星,军队可以在地球上的任何角落进行语音、数据和图像的传输,确保了作战指挥的高效性和连续性。
此外,短波通信、超短波通信等技术也在不同的作战场景中发挥着各自的优势。
短波通信具有传播距离远、抗毁性强的特点,适用于远距离、恶劣环境下的通信;超短波通信则具有通信容量大、传输质量高的优点,常用于近距离、高速移动中的通信。
在军事侦察和情报收集方面,电磁场与无线技术同样具有重要意义。
雷达技术是其中的典型代表。
雷达通过发射电磁波并接收回波,可以探测到敌方目标的位置、速度、形状等信息,为军事决策提供了重要依据。
相控阵雷达、合成孔径雷达等先进技术的出现,进一步提高了雷达的探测性能和精度。
此外,电子侦察技术可以监听敌方的无线电通信,获取敌方的作战计划、兵力部署等情报。
通过对敌方电磁信号的分析和处理,能够了解敌方的作战意图和行动规律,为己方的作战行动提供有力支持。
电磁场与无线技术在武器制导方面的应用也取得了显著成果。
导弹、炸弹等武器通过搭载无线制导系统,可以实现对目标的精确打击。
例如,惯性制导与卫星制导相结合的复合制导技术,大大提高了导弹的命中精度和射程。
激光制导、红外制导等技术则能够使武器在复杂的战场环境中准确锁定目标。
此外,无人机在现代战争中的广泛应用也离不开电磁场与无线技术的支持。
电磁兼容技术在国防系统中的应用研究电磁兼容技术是指在某个电磁环境下,不同设备之间或同一设备内部的电磁兼容性问题得到解决的技术。
在现代军事中,各种电子设备和武器装备是必不可少的,然而这些设备经常面临着无线电频谱的干扰。
因此,电磁兼容技术的应用研究在军事领域具有非常重要的意义。
电磁兼容技术在军事中的应用涉及多个方面,包括战场环境下的电磁干扰、设备间的电磁干扰、设备内部的电磁干扰等。
其中,战场环境下电磁干扰的应对是最为关键的一个方面。
在战场环境下,各种电磁干扰源不断出现,这些干扰源会对军队的通信、雷达信号、导航、电子设备等方面产生影响。
而且,敌方可能会采取电子战的手段来对抗军队,甚至可能遮蔽或伪装自己的信号,这会给军队的侦查、通信和识别带来极大的风险。
因此,需要对电磁干扰的产生机理及其影响进行深入的研究,采取相应的对抗措施,维护军队的战斗力。
另一个重要的应用方面是设备间的电磁干扰。
在现代武器装备中,存在着各种不同类型的设备,这些设备之间会相互干扰。
例如,一架飞机上有雷达、通讯设备、飞控系统和导航系统等多个设备,这些设备之间的电磁干扰会对整个飞机的性能和稳定性产生影响。
因此,需要进行电磁兼容性测试和分析,找出干扰根源并采取措施进行干扰隔离和控制,确保各个设备之间不会相互干扰,从而保证整个系统的正常运行。
对于设备内部的电磁干扰问题,主要涉及到不同电子元器件之间的相互影响。
现代的武器装备中,使用着高速、高频率的数字电路和微波设备,这些设备之间的相互干扰会对整个系统的性能产生影响。
因此,需要采用有效的电磁干扰隔离技术,避免不同电子元器件之间的干扰和影响,提高系统的可靠性和稳定性。
为了保证在复杂的电磁环境下军队的通信、侦查、导航等方面的应用能够顺利进行,需要对电磁兼容技术进行深入的研究。
目前,电磁兼容技术在国防系统中的应用已经得到广泛关注和应用。
近年来,我国国防科技领域已经取得了很多重要的进展,涉及到电子战、雷达、通讯、导航等多个方面。
电磁学原理在军事上的应用1. 介绍电磁学原理是物理学的一个分支,研究电荷之间相互作用的规律以及电荷与磁场之间的关系。
电磁学原理在军事上有着广泛的应用,包括通信、雷达、无线电技术等方面。
本文将探讨电磁学原理在军事上的应用,并分析其重要性。
2. 通信电磁学原理在军事通信中起着至关重要的作用。
通信是军事指挥与作战的重要手段,确保了指挥信息的传递与作战指令的执行。
电磁学原理的应用使得军队能够远距离传输信息,实现了快速、及时的指挥与反馈。
•无线电通信:利用电磁波进行信息传输,可以实现远距离通信,且不受地形和天气条件影响。
•卫星通信:通过卫星设备,将信号发射到卫星上,再由卫星传输到目标地点,实现全球范围内的通信。
•光纤通信:利用光纤传输电磁波,具有高带宽、低损耗等优势,适用于高速、大容量的通信需求。
3. 雷达雷达是利用电磁波来探测和跟踪目标的技术。
在军事上,雷达广泛应用于目标检测、导航、制导等领域。
•防空雷达:用于探测和跟踪敌方飞机、导弹等空中目标,为防空系统提供目标信息,以便进行拦截和防御。
•海上雷达:用于检测和追踪海上目标,例如敌方舰艇、潜艇等,提供战场情报和情况评估。
•地面雷达:用于探测和跟踪地面目标,例如敌方战车、人员等,提供军事情报和战术支持。
4. 导航与定位电磁学原理在军事导航与定位系统中起着重要作用。
导航与定位是军事作战的关键,能够确定军事目标的位置和运动轨迹,提供战术侦察和作战指导。
•全球卫星导航系统(GNSS):利用卫星系统(如GPS、GLONASS等)提供精确的定位和导航服务,确保军事目标的准确定位。
•北斗卫星导航系统:中国自主研发的卫星导航系统,为军事作战提供无线定位和导航服务,具有高精度和防干扰能力。
•无线电导航:利用无线电信号进行目标导航和定位,例如雷达导航、无线电测向等技术。
5. 电子战电子战是军事中的一种作战手段,利用电磁波和无线电技术对敌方通信、雷达、导航等系统进行干扰和破坏,以削弱敌方战斗力。
电磁波的军事运用电磁波充满整个空间,应用于人类活动的各个领域.电磁空间的信息如此广阔和丰富,与社会生活和军事斗争又如此密切,各国都把发展信息技术、提高信息化水平提到了优先发展的日程.军队现代化程度越高,即信息化水平越高,对电磁波的依赖程度就越高,未来战争中争夺信息优势的斗争就更加激烈.电磁空间的信息争夺是情报战、电子战、信息战的基本内容,是敌我双方争夺“信息优势”的主要战场,电磁空间的信息争夺就是要获得信息优势,获得制电磁权.因此,电磁空间的优势就是高技术战争的“制高点”.目前,争夺电磁空间信息优势的竞争已经达到了白热化的程度.在高技术条件下的局部战争中,电磁空间已经成为继陆、海、空、天之后的第五空间.“未来战争中没有制电磁权,就没有制空权、制海权、制天权,就没有地面作战的主动权.”电磁空间信息的争夺就是侦察与反侦察的斗争,必须依靠各种侦察与反侦察措施获得信息优势,才能赢得战争的主动权.此时,形形色色的电磁波武器相应产生了. 我们知道电磁波辐射会对人体造成损伤,一些国家正在利用这一原理,研制威力巨大的电磁武器.一. 电磁波武器1. 激光武器激光是与原子能、半导体、计算机一起出现的20世纪的四项重大发明之一。
它的英文全称是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,编写为Laser,意为受激辐射光放大器。
由于激光有方向性强,单色性好,亮度高,相干性好等特性,其在军事上的应用十分广泛。
激光武器是利用激光束来直接攻击敌方目标的。
其优点主要是:(l)速度快,射束直,射击精确度高。
激光束以每秒三十万公里的速度传播,不需提前量,瞬发即中。
(2)摧坚能力强。
激光能量高度集中,可摧毁任何坚固材料制成的目标。
(3)灵活、无惯性,不产生后坐力。
因光子的静质量为零,故激光武器不会产生普通枪炮发射时所产生的后坐力。
激光武器易于迅速变换射击方向,能在短时间内射击多个目标。
人教版物理教材的知识与军事的联系与应用在人教版物理教材中,我们可以找到很多与军事有关的知识和应用。
物理学作为一门自然科学,它的原理和规律在军事领域中有着广泛的应用。
本文将从不同的物理知识点入手,探讨它们与军事的联系和应用。
一、力学知识在军事中的应用1.1 动力学在物理教材中,我们学习了物体的运动、力、动量等概念和原理。
这些知识在军事中有着重要的应用。
比如,弹道学就是运用了物体在空中自由运动的规律,研究导弹、火箭等的弹道轨迹和飞行性能,为军事目标的精确攻击提供技术支持。
1.2 静力学静力学是力学的一个重要分支,研究物体静止或平衡时的力的作用。
在军事工程中,我们需要确保建筑物、桥梁等结构的稳定和坚固性,这就需要借助静力学的原理进行结构设计和计算,保证军事设施的安全可靠。
二、热学知识在军事中的应用2.1 热力学热力学是研究宏观物体之间能量转化和工作方式的学科,它的应用也广泛存在于军事领域。
例如,火炮射击中,炮弹的初速度、射程等参数与药量、燃料热值等有着密切的关系,需要借助热力学的原理对炮弹发射性能进行计算和优化。
2.2 热传导热传导是研究物体内部或物体之间热量传递的过程。
在军事中,热传导的原理被应用于热成像技术,使军事人员能够通过红外线探测来观察目标,实现夜视和隐形侦察,提升作战效能。
三、光学知识在军事中的应用3.1 光的传播光学是研究光的产生、传播和探测等的学科。
在军事中,光学的应用非常广泛。
例如,军事通信中的光纤通信技术,利用光的光纤内的全内反射特性,实现了光信号的传输和保密通讯。
3.2 光谱学光谱学是研究光的谱线和光谱的产生、变化和应用的科学。
在军事中,光谱学被应用于光谱分析技术,用于检测和识别军用化学品、爆炸物等危险物质,保障军队成员的安全。
四、电学知识在军事中的应用4.1 电路与电子器件电学是研究电荷和电流、电压等电现象的学科,它在军事中的应用非常广泛。
电路与电子器件的技术被应用于雷达、导航设备、通信系统等军事装备中,提升了作战的精确性和效率。
了解物理学在军事科技领域的应用物理学是自然科学中研究物质及其相互作用的一门学科,它的应用范围广泛,包括军事科技领域。
物理学的原理和方法在军事科技中得到广泛运用,对于提升国防实力、保卫国家安全具有重要意义。
本文将探讨物理学在军事科技领域的应用,并举例说明其在军事科技中的重要作用。
一、雷达技术雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的技术,物理学为雷达技术的发展提供了重要支持。
物理学的电磁波理论为雷达信号的传播和接收提供了理论基础,使得雷达能够在大气中传播并接收反射回来的信号。
雷达技术在军事领域中广泛应用,例如军舰上的防空雷达、战机上的导航雷达等,它们通过物理学原理实现对敌方目标的探测和追踪。
二、光学技术光学是研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的学科,光学技术在军事科技中有着广泛的应用。
物理学的光学理论为光学器件的设计与制造提供了基本原理,使得军事科技领域中的激光器、红外相机等设备得以实现。
光学技术在导航、目标识别、火控系统等方面发挥着重要作用,提高了军队在夜间作战和复杂环境中的作战能力。
三、核物理技术核物理是研究原子核和核反应的学科,它的应用对于军事科技具有重要意义。
核物理技术在军事中的应用主要包括核武器和核能动力。
核武器是利用核裂变或核聚变反应释放出的巨大能量来实现杀伤敌方目标的武器,其核心技术就是核物理。
核能动力则是利用核反应产生的热能产生动力,例如核潜艇就是利用核能动力进行航行。
核物理技术的应用在军事领域中起到了重要的决定性作用,对于维护国家安全至关重要。
四、声学技术声学是研究声波的传播、反射和干涉等现象的学科,它的应用在军事科技中是不可或缺的。
声学技术在潜艇和水下作战中具有重要作用。
物理学的声学理论为潜艇的设计和制造提供了理论基础,使其能够在水下进行航行和实施攻击。
此外,声纳技术也是声学技术在军事中的重要应用,它能够利用声波对敌方潜艇进行探测和追踪,提高自己的作战能力。
五、电磁学技术电磁学是研究电磁场和电磁波的学科,它的应用也广泛存在于军事科技领域。
电磁兼容性技术在国防领域中的应用电磁兼容性技术是一种涉及电磁波信号的无线传输,尤其在军事设备领域中大量使用。
其主要目的是保证军事设备在恶劣的电磁环境下,能够正常使用,同时不会对周围的电磁环境造成妨碍和危害。
今天我们将讨论电磁兼容性技术在国防领域的应用和重要性。
1、电磁兼容性技术定义电磁兼容性技术是为了确保电子设备在相互影响的条件下,能够正常使用的一种技术。
在军事领域,电磁兼容性技术是指军事设备在电磁环境中的一种适应能力。
电磁兼容性不仅包括发射和接收方面的电磁兼容性,还包括电磁体与其他物理体的电磁兼容性。
在军事设备中,电磁兼容性技术的应用十分广泛。
不仅是各类武器装备,还包括通信、雷达、控制等应用领域。
2、电磁兼容性技术的应用电磁兼容性技术作为一种非常关键的技术在军事装备领域中的应用也是非常广泛的。
例如,在军事通信领域,电磁兼容性技术可以防止信号互相干扰或阻塞。
在军事雷达领域,这种技术则可以避免雷达互相产生干扰并导致数据出错。
另外,在导弹鱼雷等军事武器领域,通过电磁兼容性技术可以有效地减少敌方对其的干扰,从而提高武器的使用效果。
同样,还有高技术的光电设备,这些设备的功能非常强大,尤其是在战场上非常重要。
随着技术的进步,光电设备在军事领域的使用也在不断增加。
但由于光电设备本质上是电子设备,对于电磁波的干扰也非常敏感。
因此,在使用光电设备时,必须采取一些措施来减少干扰并保证其正常使用。
利用电磁兼容性技术来解决这个问题,就是一个比较有效的解决方案。
3、电磁兼容性技术的重要性在现代军事战争中,各种军事设备需要在高度复杂的电磁环境中正常工作。
如果设备不能兼容电磁波,就会出现干扰或互相干扰,进而导致设备失灵或无法正常使用。
这种情况对于现代战争的胜利也会发生非常重要的影响。
因此,在现代战争中,电磁兼容性技术的重要性不言而喻。
实际上,电磁兼容性技术目前已经成为现代军事战争的基本技术之一,其在保证军事装备能够正常使用,提高军事装备的生产、开发和维护效率方面都起着非常重要的作用。
电磁波在军事领域的应用研究标题:电磁波在军事领域的应用研究引言:电磁波是我们日常生活中不可或缺的一部分,不仅用于无线通信和电力传输,还在军事领域发挥着重要的作用。
作为一名物理专家,我将从物理定律出发,详细解读电磁波在军事领域的应用,并探讨其在其他专业领域的潜在应用。
一、实验准备:为了研究电磁波在军事领域的应用,需要做好充分的实验准备。
首先,我会选择适当的电源和信号发生器,以生成不同频率和功率的电磁波。
接下来,我会准备各种天线系统,包括接收和发射天线,以实现电磁波的传输和接收。
此外,我还会选取适当的探测设备,如频谱分析仪和射频信号发射仪,以监测和分析电磁波的特性。
二、实验过程:1. 电磁波的解析和测试:首先,我会通过使用天线和探测设备来接收不同频率和功率的电磁波,并通过频谱分析仪来分析和解析它们。
我将记录电磁波的频率、波长、幅度和相位等参数。
2. 电磁波的传输和接收:接下来,我会使用发射天线将电磁波传输到特定的目标区域,并利用接收天线接收反射的电磁波。
通过调整天线的方向、功率和频率等参数,我可以实现特定的通信链路和信号传输。
3. 电磁波的干扰和屏蔽:为了研究电磁波在军事领域的应用,我还会探索电磁波对其他电子设备和通信系统的干扰情况。
通过改变电磁波的频率和功率等参数,我可以测试电子设备的敏感性,并寻找可能的屏蔽措施。
4. 电磁波的隐身技术:军事领域中常常涉及到对敌方雷达的干扰或隐身技术。
针对这一需求,我会通过使用高性能吸波材料、调制电磁波的特性或发展新型天线系统等手段,研究电磁波的隐身技术。
通过实验和模拟,我可以评估这些技术在减少雷达探测力量方面的效果。
三、实验应用:1. 军事通信系统:电磁波在军事通信系统中扮演着关键角色。
通过研究不同频率和功率的电磁波的传输和接收质量,我可以改进军事通信系统,提高其传输速度和隐蔽性。
2. 非接触爆炸装置:电磁波也被广泛应用于非接触爆炸装置。
通过远程控制和传输电磁波,可以实现无需触碰目标物体即可引爆的装置,大大提高战场上的爆炸安全性。
电磁波传播与军事应用的发展近年来,随着科技的快速发展,电磁波传播和军事应用领域取得了巨大的进步。
本文将就电磁波传播的基本原理、电磁波在军事应用中的重要性以及未来的发展前景进行探讨。
一、电磁波传播的基本原理电磁波传播是指电磁场在空间中的传递过程。
电磁波包括可见光、微波、射频等,在自然界中广泛存在。
电磁波传播的基本原理可归结为电场和磁场的相互作用产生的现象。
通过振荡电荷和振荡电流的结合,电磁波就能够传播。
不同频率的电磁波在传播过程中具有不同的特性,这使得电磁波在军事应用中有着广泛的用途。
二、电磁波在军事应用中的重要性1. 通信系统:在现代军事中,通信系统起着至关重要的作用。
电磁波被广泛应用于军事通信系统中,包括无线电通信、雷达通信等。
这些系统可实现军事指挥、情报收集和战术部署等重要功能,对于战场控制和指挥决策具有重要意义。
2. 无线电侦察:电磁波在军事侦察中具有独特的优势。
通过接收并分析电磁波信号,军方能够对敌方通信、雷达、无线电广播等进行监测和侦察,了解敌方态势并采取相应的对策。
3. 电子对抗:电磁波也被用于电子对抗领域。
通过干扰敌方通信系统、雷达系统等,电子对抗能够干扰、破坏敌方的战斗力,具有强大的阻碍敌方行动的能力。
4. 隐身技术:电磁波在隐身技术中有着重要应用。
利用电磁波传播的特性,军方可以研发出具有隐身能力的飞机、战舰和导弹等,降低被敌方探测到的概率,实现隐蔽行动。
三、电磁波传播与军事应用的未来发展前景随着科技的不断进步,电磁波传播和军事应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 新型通信技术的应用:随着5G技术的不断发展和应用,军方通信系统将进一步提升。
利用更高频率的电磁波传播技术,通信速度将大大加快,通信质量和可靠性将大幅提高。
2. 高精度侦察技术的发展:科技的进步将带来更加高精度的侦察技术。
利用先进的电磁波探测设备,军方将能够更准确地获取敌方通信和雷达信息,进一步提高情报侦察的能力。
3. 新型电子对抗技术的研究:电子对抗技术的发展将更加强大。
军事领域的一些电磁学应用
09级地球物理专业PB09007126 sidpx
内容简介
本文将介绍电磁学在军事领域的一些应用。
首先将介绍的是未来将取代火炮的电磁炮技术,这一部分包括电磁线圈炮以及电磁轨道跑的发射原理以及多方面的应用。
其次将会简略介绍特斯拉线圈,以及其产生人工闪电的基本原理,文中附带实物图以及电路图,有兴趣的同学可以搜集一些详细资料进行制作。
关键词:电磁轨道炮电磁线圈炮特斯拉线圈
引言
电磁学理论经过人类数百年的探索已形成非常完备的理论体系,对于理论物理中电磁学的问题由于本人水平所限无法加以探讨,本文将着重介绍电磁学在军事领域的一些应用,电磁炮武器是当今军事领域比较热门的话题,很多军事强国都对电磁炮进行不少研究实验,本文将介绍一些粗浅的总体知识;其次将介绍特斯拉线圈,特斯拉在电磁学的理论和应用领域为全人类做出过卓绝的贡献,在国防军事领域的尖端领域也有不少涉足,比如外界传闻中神秘的“死光”武器(并非激光),以及发现特斯拉效应(恐怖的地球物理武器的理论依据),文章所选取的特斯拉线圈并非现实军事领域的武器(不过在游戏中被引作武器),在这里写这个确有点不切题,在此写下略抒对这位伟大天才的敬仰,还望见谅。
电磁炮
电磁线圈炮
电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。
炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电,产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,感应电流也形成一个磁场,产生加速力,使弹丸在炮管整个长度上得到加速。
弹丸就这样高速地被发射了出去。
基本发射原理
如下示意图,发射时先接通线圈1的电流,然后断开并接通线圈2的电流,而后断开2的电流接通线圈3的电流,从而产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,炮弹向减少内线圈磁通量减少的方向运动(向前推进),从而炮弹被不断加速发射。
电磁轨道炮
电磁轨道炮是最常见的电磁炮,核心思想是电流在磁场中受洛伦兹力作用对炮弹进行加速、发射。
电磁轨道炮的结构和原理
电磁轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去.它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸.当两轨接人电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出。
下图即电磁轨道跑的工作原理图。
综合概述
电磁炮对火炮的优势是很显然的,首先在炮弹上省去了大量的发射用的火药,减少了炮弹的结构重量,提高了发射速度;发射方式简单,大大延长炮管的寿命(发射时没有火炮发射的巨大膛压);并且在大量投入使用的时候可以有效降低成本。
目前各国的电磁炮研究以轨道炮为主。
线圈炮为一种较早期的电磁炮方式,其优点是相对轨道炮而言没有炮弹与导轨的接触摩擦,然而由于发射过程中导轨末端的线圈开闭很难进行合适的控制,实验结果并不理想,不过我认为在电子技术发展更加成熟的时候电磁线圈炮很可能重新被纳入研究的。
电磁轨道炮的实验室研究可能不久便可以使炮弹达到第一宇宙速度的水平,不过实际应用中还存在着诸如电力供应等诸方面问题,但其前景的广阔是毫无疑问的。
其应用诸如用于天基导弹防御系统,改进现有火炮,改进航母的蒸汽弹射装置等等。
特斯拉线圈
简介
“特斯拉线圈”,由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。
放电时,未打火时能量由变压器传递到电容阵,当电容阵充电完毕时两极电压达到击穿打火器中的缝隙的电压时,打火器打火,此时电容阵与主线圈形成回路,完成L/C振荡进而将能量传递到次级线圈.这种装置可以产生频率很高的高压电流,不过这种高压电的电流极小,对人体不会产生显著的生理效应。
它是一个人工闪电制造器。
在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者,他们做出了各种各样的设备,制造出了眩目的人工闪电。
电源(市电即可)要先给主电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气电离打火,近似导通,建立初级谐振回路,通过振荡向次级回路传递能量。
次级回路随之振荡,接收能量,放电顶罩的电压逐渐增,并电离附近的空气,…寻找‟放电路径,一旦与地面形成…通路‟,…闪电‟也就出现了,如果没有…闪电‟,几个(次数主要与耦合系数有关)周波后,初级回路能量释放完毕。
较大部分的能量都转移到次级回路上,一部分能量损耗在回路上。
次级回路继续振荡,并反客为主,带动初级回路振荡,以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。
但又一部分能量损耗在回路上,如此反复(见原理演示图),直到损耗掉大部分能量。
打火器两端电压和电流都不足后,打火器等效断开,由外部电源继续给主电容充电。
充电过程要比放电过程长得多,大概在3~10毫秒左右。
所以特斯拉线圈放电频度都在每秒100次以上,也使肉眼看上去为连续放电效果。
右图为特斯拉线圈实物部件图,下
图为简易电路图。
结语
本文仅由作者日常的一些粗浅涉猎的一些涉及到电磁学的一些小知识组成,内容以介绍为主,附带有自己的一些看法,不周之处还望指正。
并在此向对我进行学习指导的老师,以及帮助我的同学表示感谢。
参考文献:
1.百度百科的相关词条
2.以前阅读过的军事类期刊以及科技类期刊《大科技·科学之谜》(具体期号已忘记)。