電磁炮原理圖解（電磁炮原理）

大家好，我是小夏，我來為大家解答以上問題。電磁炮原理圖解，電磁炮原理很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、電磁炮的原理非常簡單，19世紀，英國科學家法拉第發現，位于磁場中的導線在通電時會受到一個力的推動，同時，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上也會產生電流。這就是著名的法拉第電磁感應定律。正是根據這一定律人們發明了如今廣泛應用的發電機和電動機，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機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線加速運動的炮彈。 那么如何產生驅動炮彈的磁場，并讓電流經過炮彈，使它獲得前進的動力呢？一個最簡單的電磁炮設計如下：用兩根導體制成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過三者建立回路。把這個裝置放在磁場中，并給炮彈通電，炮彈就會加速向前飛出。在1980年，美國西屋公司為“星球大戰”建造的實驗電磁炮基本就是這樣的結構。它把質量為300克的炮彈加速到了每秒約4千米。如果是在真空中，這個速度還可提高到每秒8~10千米，這已經超過了第一宇宙速度，具備了作為一種新型航天發射裝置的理論資格。

2、將這一理論上的可能變為實電磁炮際，還需要解決以下幾個問題：首先，那臺實驗電磁炮的加速度太大，人無法承受。這個問題只有一個解決方法，那就是延長加速時間。然而這必須以采用更長的軌道為代價。由于人體只能承受大約3倍重力加速度的長時間加速，滿足人體耐受能力的電磁炮所需的軌道長度(經計算，為達到第一宇宙速度，約需1000千米！)在技術上難以實現。

3、第二，如果把電磁炮水平安裝在地面上，飛出炮口后的炮彈仍然會在大氣阻力下很快減速，難以順利達到環繞地球軌道，為此，用于航天發射的電磁炮必須將出口設置在空氣稀薄的高山之巔。

4、第三，電磁炮能夠發射的炮彈質量仍然不大，這是加速能力不足造成的。加速炮彈的力與磁場和電流之積成正比，要獲得足夠強的加速磁場一般靠超導磁體。用超導線圈產生磁場已是相對成熟的技術，但超導磁體需要冷卻到很低溫度(如液氦溫度，約-269°C)才能發揮作用，這對于軍事應用是個問題，因為會大大降低發射裝置的靈活性，但作為固定使用的航天發射裝置，基本上可以不必考慮這些，而且如果高溫超導強磁體能夠研制成功，對低溫條件的要求也可放寬。

5、電磁炮原理關于電磁炮的第四個技術問題和第三個相關，因為在磁場不夠強的情況下，要想提高加速能力就只能讓炮彈通過足夠大的電流。于是就產生了大電流發熱和炮身燒蝕等麻煩。幸好這些麻煩對于航天發射不太重要，因為作為武器的電磁炮得嚴格限制長度，而作為發射工具，幾千米甚至十幾千米的炮身并不算問題，只是對建設施工時的作業精度要求較高罷了。 此外，延長軌道也可使炮彈承受的加速度降低。經過計算，用5千米長的軌道使炮彈由靜止加速到第一宇宙速度，加速度是重力加速度的600倍，這已經比普通迫擊炮發射時的加速度還小了，可人顯然還是無法忍受，而長1000千米的加速軌道在地球上幾乎無法建造，因此用電磁炮發射人的想法還是放棄算了。

6、最后，有人覺得建造公里級長度，配備強磁場的加速軌道可能會有技術困難，但這只是不了解人類現有技術水平的臆測，實際上為數眾多的粒子加速器、對撞機等多半具有幾千米，甚至幾十千米長的加速和聚能環。而且它們除了對環道施工的精度要求極高外，各轉彎和控制點等處也均需要設置強磁場。換句話說，在建造宇宙電磁炮的基本技術方面，人們早已充分掌握了，僅僅是所用領域不同而已。真正的困難倒是，從來沒誰把超級加速器放在高寒山區，而且青藏高原的交通條件也不大好。

7、至于電磁炮的發射成本，如果不考慮產生強磁場的低溫液體費用，僅僅是電和不可回收的炮彈殼體而已，日常維護成本也大概和同長度的高速地鐵相仿，最多開口處一小段需要要配備專職掃雪人員，要么加個活動蓋子，也就都解決了。

本文到此講解完畢了，希望對大家有幫助。