电磁轨道炮
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安培力和洛伦兹力的案例那我开始讲啦。
一、安培力的案例。
1. 电磁炮。
想象一下,在一个超级酷的军事实验室里,有这么一个装置叫电磁炮。
那这个电磁炮的原理呢,就和安培力有很大关系。
炮筒里面有两根平行的轨道,就像火车轨道那样,但是是超级高科技的。
当给这两根轨道通电的时候,就会产生磁场。
然后在轨道中间放一个炮弹,这个炮弹呢通常是用一些能够导电的材料做的。
这时候,电流就会流过炮弹。
根据安培力的公式 F = BILsinθ(这里的B是磁场强度,I是电流,L是导线长度,θ是电流方向和磁场方向的夹角,在电磁炮这里炮弹就相当于导线啦,θ = 90^∘,sinθ = 1)。
这个炮弹就会受到一个很大的安培力,就像被一只无形的大手猛推了一下,然后“嗖”的一声就飞出去啦,速度超快的,可以用来打击远处的目标呢。
2. 电动机。
你看家里的电风扇或者洗衣机里的电动机,电动机里面有很多线圈。
当我们给电动机接通电源的时候,电流就会在线圈里流动。
这时候电动机里面有磁场,是由定子(电动机里面固定不动的部分)产生的。
线圈里的电流在磁场中就会受到安培力。
根据安培力的方向判断方法(左手定则:伸开左手,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,大拇指所指的方向就是安培力的方向),这个安培力就会让线圈转动起来。
就好比是有一群小力人在推着线圈转圈一样,这样电动机就把电能转化成机械能啦,风扇就能呼呼转,洗衣机就能欢快地洗衣服啦。
二、洛伦兹力的案例。
1. 电视机的显像管。
在以前那种大屁股电视机(显像管电视机)里啊,有一个很神奇的显像管。
显像管后面有一个电子枪,这个电子枪会发射出很多电子,就像一群超级小的子弹飞出去一样。
这时候呢,在显像管的周围有磁场。
这些飞出去的电子在磁场中就会受到洛伦兹力。
洛伦兹力的公式是 F = qvBsinθ(这里q是粒子的电荷量,v是粒子的速度,B 是磁场强度,θ是速度方向和磁场方向的夹角)。
由于洛伦兹力的作用,电子的运动轨迹就会发生弯曲。
新概念武器-电磁炮(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除新概念武器-电磁炮1.引言近年来,由于高新技术的普遍应用,许多鲜为人知的新概念火炮随之诞生。
其中,电磁炮因其性能奇特、威力巨大而成为新概念武器家族中的一个重要成员。
2010年12月10日美国海军在弗吉尼亚州达尔格林水面作战中心,成功试射电磁炮。
试射中,电磁炮以音速5倍的极速, 击向200km外目标,射程为海军常规武器的10倍,破坏力惊人。
美军目标在8年内进行海上实测,并于2025年前正式配备于军舰上。
自从1845年世界上第一台直线磁阻电动机将一根金属棒抛射到20m 远的地方算起,电磁炮已经经历了一个多世纪的艰难曲折的发展历程。
20世纪 80年代以来,世界上的一些发达国家投入了巨额经费进行电磁炮的实验研究,并取得了突破性的成果,美国在该领域一直处于领先地位。
目前,轨道炮的研究已取得实用型的成果,并开始投入使用。
1992年,美国研制成功世界上第一套完整的靶场轨道炮,并在陆军尤马试验场进行了发射试验,迈出了电磁炮走出实验室的第一步。
2006年 7月,英国 BAE系统公司与美国军方签约,为美国海军设计和制造32MJ实验室型发射装置,旨在为下一步发展64MJ战术型电磁轨道炮奠定基础。
重接炮的研究工作于20世纪80年代初在美国桑迪亚实验室开始,研究仍处于应用基础研究阶段。
目前,电磁炮技术的突破与发展引起各国军方的强烈关注并不惜投入巨大的人力、财力从事现代电磁炮研究,电磁炮逐步由理论研究、实验室试验到向武器级别的电磁炮展开研究、试验,并陆续取得积极成果。
2.电磁炮原理与分类电磁炮是一种利用电磁力推动弹丸运动的新概念火炮, 由于它能将弹丸加速到极高的速度,因此被称为动能杀伤武器。
法拉第电磁感应定律是电磁炮的理论基础,根据结构的不同, 电磁炮可分为轨道炮、线圈炮和重接炮。
2.1 轨道炮工作原理轨道炮是电磁炮中结构和原理最为简单的一类。