有的事原来你也可以,自制简易电磁炮

有的事原来你也可以,自制简易电磁炮

19世纪,有一位著名的科学家发现,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上会产生电流;而如果给位于磁场中的导线通电,则这根导线将会受到一个力的推动。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律,人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机。电动机产生的强劲扭矩启示了科学家和军事家,如果把磁场中的这根导线换成一个导轨,上面再搁一枚炮弹,或干脆把导线换作一枚可导电的炮弹,这枚炮弹能不能被发射出去呢?

为了更好的了解关于电磁炮的一些特性,研究各种因素对其性能影响的大小,并提高自己的动手能力,我自己动手制作一个电磁炮模型分享给大家。首先我上网查询了有关资料,了解了电磁炮的历史、特点、前景及工作原理。

下面就要动手制作模型了。我首先设计了电磁炮模型的图纸(见图纸),

然后准备了制作材料,大部分材料来自生活中的一些旧物品,也算是循环利用。有硬纸板,断尺,回形针,圆珠笔弹簧等(详见图纸)。经过一段时间的剪剪拼拼,电磁炮雏形出现在我眼前。做了个电池盒,可装入4节5号电池,总电压6V(必要时可再接外接电源以增加电压)。为了方便观察,最后还在炮上装了个指示灯。试验下来,电磁炮模型射程为0.5~1米(原始型:6V电压;100匝线圈;撞针0.25克;无电容)

模型做好后,就该研究影响其性能的因素了。

1.首先想到的便是电压;本以为电压对射程的影响会很大,应该会成正比关系。可是实验下来的结果却让我颇感意外。以下是实验数据(取5次平均值):

电压 射程

6V 0.81m

9V 0.92m

18V 1.12m

36V 1.68m

实验数据表明,虽然随电压升高,射程是有所增加,但是增加量很有限,与电压的升高不成比例。

2.线圈匝数;毋庸质疑,线圈匝数对电磁炮的射程一定有影响,那影响到底怎样呢?以下为实验数据(取5次平均值):

线圈匝数 射程

20匝 0.10m

50匝 0.41m

100匝 0.79m

200匝 0.83m

300匝 0.90m

可见,当线圈匝数较少时,匝数对射程的影响非常大,但当线圈匝数较大,特别是上百以后,线圈匝数对射程的影响就不是那么明显了。而且线圈匝数太多的话,会造成炮管过重,出现“垂头”现象,影响射击。3.撞针质量;撞针的质量对射程也有一定影响,以下为实验数据(取5次平均值):

撞针质量 射程

0.1g 0.48m

0.25g 0.81m

0.35g 0.56m

0.5g 0.22m

4.电容;有无电容对电磁炮射程的影响很大。我在电磁炮中临时加入了一个容量较大的电解电容器,射程一下由一米以下增加到1.5米左右。

5.炮弹放置位置;在一次射击试验中,我装炮弹时无意间未把炮弹完全推入炮管。炮弹就置在炮管口,我就击发了。而令我意外的是,电磁炮的射程大大增加了。我又重新做了几次试验,结果射程还是大大增加。于是发现,把炮弹放置在炮管口,靠撞针的瞬间撞击力发射炮弹的射程会比以前(炮弹放置在炮管底,靠撞针的长时间推力发射炮弹)大许多。

以上实验数据已充分体现了电压、线圈匝数、撞针质量、电容、炮弹放置位置对电磁炮射程的影响。(注:以上结论仅针对本人的撞针式电磁炮)

通过这次自己动手制作电磁炮模型,我充分了解了电磁炮的一些特性,了解了各种因素对其性能影响的大小,并提高自己的动手能力,使我们的物理知识在生活中得到了实践,而且充分进行了废物利用。

电磁炮作为未来的高技术武器,受到了世界上各个国家的关注,各国纷纷对电磁炮进行积极的研究,某些发达国家还将建造飞行速度2500米/秒,射程达370公里的电磁炮。虽然我对于电磁炮的这次制作与研究只是进行初步的了解,但我想,通过我国无数人对于电磁炮的研究,无论是浅层的还是深入的,我国一定会研究出属于自己的性能优秀的电磁炮。为未来我国的政治军事地位奠定良好的基础,遏制霸权,传播和平。

电磁炮图纸及工作原理

材料:废尺一把,硬纸板,开关一个,小灯泡一个,药瓶一个,漆包线,塑料管,回形针,弹簧,大头钉一个。

三视图:

工作原理图:

以上就是今天为大家的分享,喜欢请关注!

编辑于 2017-02-27