线圈式电磁炮原理与简易模型的制作 [ 摘要 ] :电磁炮是世界各国都在争相研制的尖端,但它的原理却并不复杂,使用实验室中常见的器材就可以模拟电磁炮的原理。 [ 关键词 ] :电磁炮、线圈炮、电磁感应 电磁炮听起来很神秘,其实它的结构和原理很简单.电磁炮是利用电磁 线圈式电磁炮原理与简易模型的制作
[摘要]:电磁炮是世界各国都在争相研制的尖端,但它的原理却并不复杂,使用实验室中常见的器材就可以模拟电磁炮的原理。 [关键词]:电磁炮、线圈炮、电磁感应 电磁炮听起来很神秘,其实它的结构和原理很简单.电磁炮是利用电磁力代替火药暴炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成.目前,国外所研制的电磁炮,根据结构和原理的不同,可分为线圈炮、轨道炮、电热炮等。
线圈炮又称交流同轴线圈炮.它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成.根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的.加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流.感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生推动力,使弹丸加速运动并发射出去.
线圈式电磁炮原理图
因为线圈炮的原理比较简单,使用中学实验中常见的器材,就可以做出线圈式电磁炮的原理模型。 器材:电磁感实验线圈、学生电源、导线、易拉罐。 制作步骤: 1、将易拉罐剪开,取一块铁皮卷成一个长约为9-10cm的圆筒,直径以正好适合线圈的口径为宜,为防止圆筒散开,最好使用透明胶包裹。 2、用导线连接电源与线圈的接线柱,连接时选择交流档实验效果较好,线圈部分只连接一个黑色接线柱,另一红色接线柱断开。 3、圆筒放入线圈,圆筒的大半部分露出在线圈外部,露出部分长度约为6cm。 4、打开学生电源开关,将电压档拔到16V,如有更高档位,实验效果将更明显。 5、手持红色导线,快速接触接线柱并马上断开(线圈电阻较小,为防止电流过大损坏电源,只能快速接触。 6、铁皮圆筒受力被弹射出去。 实验注意点: 1.铁皮圆筒若卷得过厚,则太重,弹射效果不明显,若卷得太薄,则感应电流太小,效果仍不明显,需尝试几次,找到最佳方案。 2.铁皮圆筒只能一小部分放入线圈,大部分露在线圈外部,若全部放入,则无法弹出。 3.接触接线柱时动作要快,动作较慢既易容损坏学生电源,也可能出现圆筒被吸住,无法弹出的现象。 实验器材
铁皮圆筒要大部露在外面
由于安全的考虑,学生电源的最大电压只有16V,所以弹射距离较近,效果不明显。国外有网友,加大线圈匝数,增强电压,使用铁钉做为炮弹,威力可射穿铁皮罐。有兴趣的读者可以自行尝试,这里给出国外网友实验视频的网址以供大家参考。
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