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電磁炮 科技館科教電磁互動展品定制

發布時間:2020-11-07 19:27:03 人氣:

1、內容

電磁炮是利用電磁力代替火藥爆炸力來加速彈丸的電磁發射系統,它主要由電源、高速開關、加速裝置和炮彈四部分組成。本展項中,當觀眾走近展項時,便會被其大氣美觀的外形設計所吸引。參與時,首先從取球口取出小鋼球,將其裝進炮筒,轉動搖輪,調整炮筒朝向,使其對準靶標,按動扳機位置的按鈕,將鋼球發射出去。鋼球發射出去后,落在梯形收納裝置里,可以循環利用,減少了資源浪費。

電磁炮利用電磁力所作的功作為發射能量,不會產生強大的沖擊波和彌漫的煙霧,因而具有良好的隱蔽性。電磁炮可根據目標的性質和距離來選擇調節適當的發射能量。

2、原理

19世紀,英國科學家法拉第發現了法拉第電磁感應定律,該定律表明磁場中的電荷和電流會受到洛侖茲力的作用,即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。20世紀初,有人提出利用洛侖茲力發射炮彈的設想。在兩次世界大戰中,法國、德國和日本都曾研究過電磁炮。第二次世界大戰以后,其他國家也進行過這方面的研究。

第一個正式提出電磁發射/電磁炮概念并進行試驗的是挪威奧斯陸大學物理學教授伯克蘭。他在1901年獲得了“電火炮”專利。1920年,法國的福瓊·維萊普勒發表了《電氣火炮》文章。幾乎同時,美國費城的電炮公司研制了用于火炮的電磁加速器。二戰期間,在軍事需求的刺激下,德國、日本都研制過電磁炮。德國的漢斯萊曾將10克彈丸用電磁炮加速到1.2公里/秒的初速。

20世紀70年代初,澳大利亞國立大學建造了第一臺電磁發射裝置,將 3克重的塑料塊(炮彈)加速到6000/秒的速度。此后,澳、美科學家制造了不同類型的實驗樣機,并進行過多次發射實驗。用單極發電機供電的電磁炮,已能把318克重的炮彈加速到4200/秒的速度。磁通壓縮型電磁炮已能將 2克重的炮彈加速到11000/秒的速度。

1992年,美國已把一門口徑90毫米、炮口動能9兆焦的電磁炮樣炮推到尤馬靶場進行試驗。電磁炮從實驗室到靶場說明,電源小型化技術已有所突破。

3、目的

展項通過機電互動的方式讓觀眾感受電磁炮的魅力,了解電磁炮的相關科學原理知識,以及電磁力在現代武器中的應用。

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