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物理演示实验电磁炮,十个简单的电学小实验

  • 物理
  • 2024-03-20

物理演示实验电磁炮?电磁炮,也叫 “电磁轨道炮” 。电磁炮的工作原理 电磁炮纯粹是一种电气武器,它通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹。这一对金属轨道非常光滑,允许大电流通过并通过“炮弹”形成回路。“炮弹”相当于电磁铁,那么,物理演示实验电磁炮?一起来了解一下吧。

电磁炮科学实验

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统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产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能,与传统的火药推动的大炮,电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。

十个简单的电学小实验

电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了如今广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。 那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。在1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米,这已经超过了第一宇宙速度,具备了作为一种新型航天发射装置的理论资格。

将这一理论上的可能变为实电磁炮际,还需要解决以下几个问题:首先,那台实验电磁炮的加速度太大,人无法承受。这个问题只有一个解决方法,那就是延长加速时间。然而这必须以采用更长的轨道为代价。

电磁炮物理实验现象

电磁炮,也叫 “电磁轨道炮” 。

电磁炮的工作原理

电磁炮纯粹是一种电气武器,它通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹。这一对金属轨道非常光滑,允许大电流通过并通过“炮弹”形成回路。“炮弹”相当于电磁铁,通过它的大电流与轨道所产生的强大磁场发生作用,并产生强大的作用力,为“炮弹”加速。其典型特征是不必使用燃料推进,而且发射速度远比火力武器要快。

电磁炮的工作原理示意图

电磁炮的运行需要经过以下三个步骤:

1)炮弹——通常是子弹或者导弹——被固定在电枢内,电枢可以传导电流,它们被固定在两排金属轨道之间。

2)巨大的电流通过轨道,从而产生强大的磁场,足以推动电枢以极快的速度前进。

3)炮弹与电枢分离,并将以7倍于声音的速度行进,射程可达100英里。

如果提供强大的电流,比如达到100万安培,电磁轨道炮将对射弹产生巨大的推力,其速度可以达到每秒数千米。在先前的实验当中,科学家已经获得了20千米/秒的射弹速度。它的缺点是:由于推进过程中会产生大量热量,因此轨道易于被腐蚀。电磁轨道炮通常需要经常更换轨道,或者使用导电的耐磨材料。

说白了,电磁炮就是一个 “直线电机 ” 。

电磁炮实验原理及步骤

电磁炮的内部是实心的,外面是一层高强度的铝合金材料,内部采用了高质量的钢铁填充。炮弹要比普通炮弹更大,也比普通炮弹更重。电磁炮的攻击原理是通过加速度带动冲击波,以强大的冲击力摧毁地方的军事目标。

初中物理五大实验方法

可以利用线圈、电容(最好500V左右2000UF左右的电解质电容,2个更好)、二极管:(普通的1N4007即可)炮弹(用铁钉不错,长度需根据线圈的长度来决定。)组合制作。

电磁炮利用电磁力(洛仑兹力)沿导轨发射炮弹的武器。电磁炮主要由能源、加速器、开关三部分组成。

电磁炮能源通常采用可蓄存10~100兆焦耳能量的装置。当前实验用的能源有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机,其中单极发电机是最有前途的能源。

扩展资料:

电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒,将300克的弹丸加速到4千米/秒。有的专家甚至预言,将来的速度可达100千米/秒。速度对于天基反导弹系统来说尤为重要。

电磁炮能够发射的炮弹质量仍然不大,这是加速能力不足造成的。加速炮弹的力与磁场和电流之积成正比,要获得足够强的加速磁场一般靠超导磁体。

用超导线圈产生磁场已是相对成熟的技术,但超导磁体需要冷却到很低温度(如液氦温度,约-269°C)才能发挥作用,这对于军事应用是个问题。

参考资料来源:百度百科-电磁炮

以上就是物理演示实验电磁炮的全部内容,电磁炮是什么?电磁炮是属于炮的一类,与传统的火炮相比,电磁炮有着很多的优势,比如声音响没有烟雾,而且发射速度极快,威力比普通火炮提升了很多。电磁炮硬是没有炮口火焰的,但是在许多实验中,电磁炮发射炮弹时。

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