物理演示實(shí)驗(yàn)電磁炮？電磁炮，也叫 “電磁軌道炮” 。電磁炮的工作原理 電磁炮純粹是一種電氣武器，它通過一對(duì)金屬軌道來加速具有傳導(dǎo)性的射彈。這一對(duì)金屬軌道非常光滑，允許大電流通過并通過“炮彈”形成回路。“炮彈”相當(dāng)于電磁鐵，那么，物理演示實(shí)驗(yàn)電磁炮？一起來了解一下吧。
電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)動(dòng)能殺傷武器。與傳統(tǒng)大炮將火藥燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌?，電磁炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場(chǎng)產(chǎn)生的安培力來對(duì)金屬炮彈進(jìn)行加速，使其達(dá)到打擊目標(biāo)所需的動(dòng)能，與傳統(tǒng)的火藥推動(dòng)的大炮，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。
電磁炮的原理非常簡(jiǎn)單，19世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，位于磁場(chǎng)中的導(dǎo)線在通電時(shí)會(huì)受到一個(gè)力的推動(dòng)，同時(shí)，如果讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線上也會(huì)產(chǎn)生電流。這就是著名的法拉第電磁感應(yīng)定律。正是根據(jù)這一定律人們發(fā)明了如今廣泛應(yīng)用的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，它也是電磁炮的基本原理，或者說，電磁炮不過是一種比較特殊的電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子不是旋轉(zhuǎn)的，而是作直線加速運(yùn)動(dòng)的炮彈。 那么如何產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)炮彈的磁場(chǎng)，并讓電流經(jīng)過炮彈，使它獲得前進(jìn)的動(dòng)力呢？一個(gè)最簡(jiǎn)單的電磁炮設(shè)計(jì)如下：用兩根導(dǎo)體制成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過三者建立回路。把這個(gè)裝置放在磁場(chǎng)中，并給炮彈通電，炮彈就會(huì)加速向前飛出。在1980年，美國(guó)西屋公司為“星球大戰(zhàn)”建造的實(shí)驗(yàn)電磁炮基本就是這樣的結(jié)構(gòu)。它把質(zhì)量為300克的炮彈加速到了每秒約4千米。如果是在真空中，這個(gè)速度還可提高到每秒8~10千米，這已經(jīng)超過了第一宇宙速度，具備了作為一種新型航天發(fā)射裝置的理論資格。
將這一理論上的可能變?yōu)閷?shí)電磁炮際，還需要解決以下幾個(gè)問題：首先，那臺(tái)實(shí)驗(yàn)電磁炮的加速度太大，人無法承受。這個(gè)問題只有一個(gè)解決方法，那就是延長(zhǎng)加速時(shí)間。然而這必須以采用更長(zhǎng)的軌道為代價(jià)。
電磁炮，也叫 “電磁軌道炮” 。
電磁炮的工作原理
電磁炮純粹是一種電氣武器，它通過一對(duì)金屬軌道來加速具有傳導(dǎo)性的射彈。這一對(duì)金屬軌道非常光滑，允許大電流通過并通過“炮彈”形成回路。“炮彈”相當(dāng)于電磁鐵，通過它的大電流與軌道所產(chǎn)生的強(qiáng)大磁場(chǎng)發(fā)生作用，并產(chǎn)生強(qiáng)大的作用力，為“炮彈”加速。其典型特征是不必使用燃料推進(jìn)，而且發(fā)射速度遠(yuǎn)比火力武器要快。
電磁炮的工作原理示意圖
電磁炮的運(yùn)行需要經(jīng)過以下三個(gè)步驟：
1）炮彈——通常是子彈或者導(dǎo)彈——被固定在電樞內(nèi)，電樞可以傳導(dǎo)電流，它們被固定在兩排金屬軌道之間。
2）巨大的電流通過軌道，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，足以推動(dòng)電樞以極快的速度前進(jìn)。
3）炮彈與電樞分離，并將以7倍于聲音的速度行進(jìn)，射程可達(dá)100英里。
如果提供強(qiáng)大的電流，比如達(dá)到100萬安培，電磁軌道炮將對(duì)射彈產(chǎn)生巨大的推力，其速度可以達(dá)到每秒數(shù)千米。在先前的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，科學(xué)家已經(jīng)獲得了20千米/秒的射彈速度。它的缺點(diǎn)是：由于推進(jìn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此軌道易于被腐蝕。電磁軌道炮通常需要經(jīng)常更換軌道，或者使用導(dǎo)電的耐磨材料。
說白了，電磁炮就是一個(gè) “直線電機(jī) ” 。
電磁炮的內(nèi)部是實(shí)心的，外面是一層高強(qiáng)度的鋁合金材料，內(nèi)部采用了高質(zhì)量的鋼鐵填充。炮彈要比普通炮彈更大，也比普通炮彈更重。電磁炮的攻擊原理是通過加速度帶動(dòng)沖擊波，以強(qiáng)大的沖擊力摧毀地方的軍事目標(biāo)。
可以利用線圈、電容（最好500V左右2000UF左右的電解質(zhì)電容，2個(gè)更好）、二極管：（普通的1N4007即可）炮彈（用鐵釘不錯(cuò)，長(zhǎng)度需根據(jù)線圈的長(zhǎng)度來決定。）組合制作。
電磁炮利用電磁力（洛侖茲力）沿導(dǎo)軌發(fā)射炮彈的武器。電磁炮主要由能源、加速器、開關(guān)三部分組成。
電磁炮能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發(fā)電機(jī)，其中單極發(fā)電機(jī)是最有前途的能源。
擴(kuò)展資料：
電磁炮可將3克重的彈丸加速到11千米/秒，將300克的彈丸加速到4千米/秒。有的專家甚至預(yù)言，將來的速度可達(dá)100千米/秒。速度對(duì)于天基反導(dǎo)彈系統(tǒng)來說尤為重要。
電磁炮能夠發(fā)射的炮彈質(zhì)量仍然不大，這是加速能力不足造成的。加速炮彈的力與磁場(chǎng)和電流之積成正比，要獲得足夠強(qiáng)的加速磁場(chǎng)一般靠超導(dǎo)磁體。
用超導(dǎo)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)已是相對(duì)成熟的技術(shù)，但超導(dǎo)磁體需要冷卻到很低溫度(如液氦溫度，約-269°C)才能發(fā)揮作用，這對(duì)于軍事應(yīng)用是個(gè)問題。
參考資料來源：百度百科-電磁炮
以上就是物理演示實(shí)驗(yàn)電磁炮的全部?jī)?nèi)容，電磁炮是什么？電磁炮是屬于炮的一類，與傳統(tǒng)的火炮相比，電磁炮有著很多的優(yōu)勢(shì)，比如聲音響沒有煙霧，而且發(fā)射速度極快，威力比普通火炮提升了很多。電磁炮硬是沒有炮口火焰的，但是在許多實(shí)驗(yàn)中，電磁炮發(fā)射炮彈時(shí)。
