电磁发射的初步研究

电磁波实验报告电磁波实验报告引言：电磁波是一种在自然界中广泛存在的现象，它具有重要的科学研究和应用价值。

本次实验旨在通过设计和搭建适当的实验装置，探究电磁波的基本特性和应用。

一、实验目的本次实验的目的是通过测量电磁波的传播速度、频率和波长，了解电磁波的基本特性，并探索其在通信和能量传输方面的应用。

二、实验装置与步骤1. 实验装置：本次实验所需的装置包括：发射器、接收器、示波器、测量仪器等。

2. 实验步骤：a. 将发射器和接收器分别连接到示波器上，确保电路连接正确。

b. 调整发射器的频率和幅度，使其输出电磁波信号。

c. 使用示波器测量接收器接收到的电磁波信号的振幅和频率。

d. 根据测量结果计算电磁波的传播速度、频率和波长。

三、实验结果与分析经过一系列的测量和计算，我们得到了以下实验结果：1. 电磁波的传播速度：根据测量结果，我们发现电磁波的传播速度接近光速，即约为3×10^8 m/s。

这与我们在理论上所学到的结论相符。

2. 电磁波的频率和波长：通过示波器的测量，我们得到了电磁波的频率和波长。

频率是指单位时间内电磁波的周期性变化次数，而波长是指电磁波在空间中传播一个完整波周期所需的距离。

根据测量结果，我们可以计算出电磁波的频率和波长。

3. 应用探索：电磁波在通信和能量传输方面有着广泛的应用。

例如，无线通信技术就是基于电磁波的传输原理，通过调整电磁波的频率和幅度，我们可以实现无线电话、无线网络等通信方式。

此外，电磁波还可以用于能量传输，如无线充电技术，通过电磁波的传输，我们可以实现对电子设备的无线充电。

四、实验总结与展望通过本次实验，我们深入了解了电磁波的基本特性和应用。

我们通过测量和计算，得到了电磁波的传播速度、频率和波长等参数。

同时，我们还探索了电磁波在通信和能量传输方面的应用。

然而，本次实验只是对电磁波的初步探索，还有很多有待深入研究的问题，如电磁波的干涉和衍射现象等。

希望未来能有更多的实验和研究来进一步探索电磁波的奥秘。

如何理解电磁波的电场和磁场？在我们的日常生活中，电磁波无处不在，从手机信号到微波炉加热食物，从无线电广播到卫星通信，电磁波都扮演着至关重要的角色。

要真正理解电磁波的工作原理，就必须深入探讨它的两个关键组成部分：电场和磁场。

首先，让我们来认识一下电场。

想象一下，有一个带电荷的小球，比如一个带正电的小球。

那么在它周围的空间里，就会产生一种影响力，能够对其他带电粒子施加力的作用，这种影响力就是电场。

电场的强度取决于电荷的大小和距离。

电荷越大，或者距离电荷越近，电场就越强。

如果有一个带负电的粒子靠近这个带正电的小球，它就会受到电场力的吸引。

反之，如果是一个带正电的粒子靠近，就会受到排斥。

电场的方向总是从正电荷指向负电荷。

电场的一个重要特点是它可以在真空中存在。

这意味着即使没有任何物质介质，电场依然能够传递力的作用。

接下来，再看看磁场。

我们可以通过一个简单的实验来感受磁场的存在。

拿一块磁铁，在它周围撒上一些铁粉，就能看到铁粉会沿着一定的线条排列，这些线条就代表了磁场的方向。

磁场是由运动的电荷产生的。

比如，电流在导线中流动时，就会在导线周围产生磁场。

磁场的强度与电流的大小以及导线的形状和位置有关。

与电场不同，磁场中的磁力线总是闭合的曲线。

而且，磁场对静止的电荷没有力的作用，只有当电荷在磁场中运动时，才会受到磁力的影响。

那么，电场和磁场是如何共同作用形成电磁波的呢？这就涉及到麦克斯韦方程组的伟大发现。

当电荷加速运动时，比如在一个天线中来回振动的电荷，它产生的电场也会随之变化。

根据麦克斯韦的理论，变化的电场会产生磁场，而变化的磁场又会产生电场。

就这样，电场和磁场相互激发，像波浪一样向前传播，这就是电磁波。

电磁波的传播速度非常快，在真空中接近光速。

电磁波的频率和波长决定了它的性质和用途。

频率越高，波长越短，能量也就越高。

例如，无线电波的频率较低，波长较长，可以传播很远的距离，用于广播和通信。

而紫外线、X 射线和伽马射线的频率很高，波长很短，具有很强的能量，能够穿透物质，常用于医学成像和材料分析等领域。

电磁场与电磁波实验报告-2电磁场与电磁波实验报告实验一 电磁场参量的测量一、 实验目的1、 在学习均匀平面电磁波特性的基础上，观察电磁波传播特性互相垂直。

2、 熟悉并利用相干波原理，测定自由空间内电磁波波长λ，并确定电磁波的相位常数β和波速υ。

二、 实验原理两束等幅、同频率的均匀平面电磁波，在自由空间内从相同（或相反）方向传播时，由于初始相位不同发生干涉现象，在传播路径上可形成驻波场分布。

本实验正是利用相干波原理，通过测定驻波场节点的分布，求得自由空间内电磁波波长λ的值，再由 λπβ2=，βωλν==f得到电磁波的主要参量：β和ν等。

本实验采取了如下的实验装置设入射波为φj i i e E E -=0，当入射波以入射角1θ向介质板斜投射时，则在分界面上产生反射波r E 和折射波t E 。

设介质板的反射系数为R ，由空气进入介质板的折射系数为0T ，由介质板进入空气的折射系数为c T ，另外，可动板2r P 和固定板1r P 都是金属板，其电场反射系数都为-1。

在一次近似的条件下，接收喇叭处的相干波分别为1001Φ--=j i c r e E T RT E ，2002Φ--=j i c r e E T RT E这里 ()13112r r r L L L ββφ=+=；()()231322222L L L L L L r r r r βββφ=+∆+=+=；其中12L L L -=∆。

又因为1L 为定值，2L 则随可动板位移而变化。

当2r P 移动L ∆值，使3r P 有零指示输出时，必有1r E 与2r E 反相。

故可采用改变2r P 的位置，使3r P 输出最大或零指示重复出现。

从而测出电磁波的波长λ和相位常数β。

下面用数学式来表达测定波长的关系式。

在3r P 处的相干波合成为()210021φφj j i c r r r e e E T RT E E E --+-=+=或写成 ()⎪⎭⎫⎝⎛+-∆Φ-=200212cos 2φφj i c r e E T RT E （1-2）式中L ∆=-=∆Φβφφ221为了测量准确，一般采用3r P 零指示法，即02cos =∆φ或 π)12(+=∆Φn ，n=0,1,2......这里n 表示相干波合成驻波场的波节点（0=r E ）数。

第40卷第4期：1052-1064 高电压技术V ol.40, No.4: 1052-1064 2014年4月30日High V oltage Engineering April 30, 2014 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2014.04.014电磁轨道炮发射技术的发展与现状李军1，严萍2，袁伟群3（1. 北京特种机电技术研究所，北京100012；2.中科院电力电子与电气驱动重点实验室，北京100190；3.中科院电工所，北京100190）摘 要：为给电磁轨道炮发射技术的进一步发展提供指导，回顾了电磁轨道炮发射的发展历程和应用前景，重点介绍了电磁发射技术中的研究热点和电磁轨道炮的研究现状，从电的特点出发，分析了基于电能利用的电磁炮技术的优、缺点，指出电磁炮是发射技术发展的必然趋势。

由于技术的复杂程度极高，涉及到诸多非常规极端条件，因此对相关规律和现象的认识还有很大局限，发射器寿命问题的解决是电磁炮走向应用的前提，而电源的小型化问题将在相当一段时间成为电磁炮技术应用的范围与领域拓展的关键问题，有必要有针对性重点研究关键问题和瓶颈技术，以期迅速发展电磁发射技术推动电磁炮的应用。

关键词：电磁发射；电磁炮；轨道炮；脉冲功率；直线电机；电容储能；电感储能；电枢Electromagnetic Gun Technology and Its DevelopmentLI Jun1, YAN Ping2, YUAN Weiqun3(1.Beijing Institute of Special Electromechanical Technology, Beijing 100012, China; 2. Key Laboratory of Power Electronics and Electric Drive, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 3. Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy ofSciences, Beijing 100190, China)Abstract：In order to provide a reference for further development of electromagnetic gun technology, after reviewing the achievement and application prospects of electromagnetic gun, we introduced the research status of electromagnetic gun and its related key technology. In view of the characteristics of electricity, the advantages and disadvantages of electro-magnetic gun technology based on the energy use are analyzed. It is pointed out that the electromagnetic gun is the inevitable development trend of launch technology. Although the principle of electromagnetic lunch (EML) is simple, the EML technology is of extremely high complexity due to involving many abnormal extreme conditions. The understanding of relevant laws and phenomena is also very limited. Consequently, the emitter life problem is the precondition of elec-tromagnetic gun to application, and the miniaturization of the power supply will be the key problem for quite some time in the field of electromagnetic gun technology application. It is necessary to have a specific focus on the key technology in order to develop electromagnetic launch technology rapidly and promote the application of electromagnetic gun.Key words：electromagnetic lunch; electromagnetic gun; railgun；pulsed power; linear motor; capacitor storage; inductive energy storage; armature0引言电磁轨道发射是一种能将物体加速至超高速度的新型发射方式，它利用电磁力驱动有效载荷，能将电磁能转换成机械动能，可加速包括弹丸、炮弹、导弹、火箭、卫星、飞机等在内的多种物体[1]。

电磁轨道炮的设计与初步研究组长：夏君非二（2）组员：张丰泽二（9）王敬淳二（2）周云暐二（）指导老师：徐明上海市七宝中学完成时间2012.4摘要进行电磁轨道炮简要模型的制作，分析其工作原理，即安培定理、电磁感应定理等，加深对各种电磁学原理的认知与运用，试对电磁轨道炮在生活中的运用提出自己的见解，对电磁轨道炮未来的发展提出自己的观点。

提升动手能力，沟通能力等多种人际交往能力。

贯彻落实学校人文见长，全面发展的理念。

关键字电磁轨道炮安培力电磁感应定理一：研究背景本组实验研究的基本目的在于还原轨道炮的雏形，以其最原始的构造对影响电磁轨道炮的各种因素进行探究轨道炮是电磁炮最常见的式样。

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程．但因材料和电力等关键问题无法从根本上解决，致使电磁轨道炮研究中断了很久。

电磁轨道炮有一些突出优点：一是弹丸速度快，精度高，射程远，威力大。

二是炮弹体积小，重量轻。

三是生存能力强。

电磁炮引起了世界各国军事家们的关注基于电磁炮多方面的优点，本文研究小组计划构造出电磁炮的基本模型，以此研究并改进其性能。

经查阅资料，已得知该方面研究的进展与部分细节：1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．当两轨接入电源时，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。

2轨道间的强磁原由两导轨通以电流而产生，小型轨道装置无法产生大磁场，而是使用加装在轨道下的永久磁铁替代。

故磁铁的磁感强（到导轨一定距离）大小、空间均匀性及其取向是产生磁场的要素。

3轨道炮通常是大功率机械。

通电流后，在子弹和轨道间产生的大量热足以使其部分氧化，从而影响子弹和导轨的接触，降低轨道炮性能。