电影里的电磁炮在打外星人，而我们的电磁炮用来灭火
评论专家：Luo Huiqian
中国科学院物理研究所副研究员
在电影《变形金刚2》中，一辆美国军舰上的电磁大炮在金字塔顶部轰炸了敌人的变形金刚在电磁声爆发后，巨大的力量。
来源|电影静止
这个场景曾经在屏幕前给我们带来极大的震惊，与此同时，我们心中出现了一些问题。我们真的像电磁栏杆一样存在吗？它与2021年11月成功测试的火灾战斗的电磁大炮之间有什么区别和联系？
电气时代的新最爱 - 电磁枪的过去和现在生活
自从法拉第（Faraday）在19世纪发现电磁归纳法则以来，人们开始尝试将这一科学原则应用于武器。在20世纪初期，有些人提出了使用洛伦兹的力量射击大炮的假设。在第二次世界大战期间，德国，法国和其他国家试图研究电磁枪武器。作为动能武器，其弹丸质量和孔排出速度是测量其功率的主要参数。在第二次世界大战期间，德国实现了使用该原理加速10克弹丸的实验，以加快每秒1200米的速度。
在战后的1970年代，澳大利亚国立大学将3克弹丸加速至每秒6,000米。经过数十年的发展，到2010年，美国开发的电磁枪武器的目标是以五倍的声音击中200公里，这是传统武器强大的十倍。目前，包括我们国家在内的世界上许多国家都在积极研究电磁枪，并试图探索其更大的潜力。
美国海军特种作战中心的测试电磁枪的照片
来源丨Wikipedia
电磁枪的产生 - 努力追求卓越的能量的使用
在整个历史上kaiyun.ccm，武器的每一次开发都伴随着人们对更强大的武器的需求 - 换句话说，它是用效率更高的能量。
在原始时期，我们的智人祖先从用空手扔长矛到发明长矛投掷者。然后，人们制作了弓箭，箭头和cross，并使用弹性变形迅速释放了积累的能量。从中世纪到现代传统武器的发展，人类使用大量的化学能量来发明爆炸的猛烈化学反应来发明火药武器，以激活强大的武器以追求更大的杀伤力。
现在是两个最常见的火药，现在是黑色的火药之一
来源丨Wikipedia
但是，使用爆炸激活武器最终会导致功率更少。首先，作为暴力熵增加过程，爆炸本身具有强烈和难以控制的因素。其次，在爆炸期间，能量的很大一部分。它们均以热能的形式释放。爆炸释放的一小部分能量可以转换为壳的动能并发射。这取决于此过程本身的性质。即使我们提高其效率并提高了效率，也非常有限。的。
来源丨Wikipedia
因此，找到一种更有效的方法来转化能量并自然释放更大的能量成为未来武器开发的目标。当科学家上下搜索时，电磁枪进入了他们的视野。
电磁枪原理 - 电磁诱导的新愿景
当前的电磁枪类型目前分为三类 - 铁轨枪，线圈枪和重新连接枪。
这种类型武器的最基本原理是我们高中教科书中的安培力公式：f = bil，也就是说开元棋官方正版下载，电能量的导体将受到磁场的力的影响。该原理用于在固定磁场中加速带有导电壳的外壳，然后将其发射。
铁轨枪，也称为轨道枪，用电流产生的洛伦兹力加速了炮弹开yun体育app官网网页登录入口，导致炮弹沿平行导线移动并发射。
轨道枪的操作概述
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线圈大炮使用一个或多个线圈。线圈在电动过程中产生磁场。该磁场将在壳上产生重力或排斥，从而加速壳。重新连接大炮是一种特殊的线圈大炮，其原理与线圈大炮大致相同。
线圈大炮原理的示意图
来源丨Wikipedia
与传统的炮兵不同，电磁枪的能量利用效率将更高。从理论上讲，电磁枪的初始速度可以达到20-30马赫。为了在短时间内达到如此高的初始速度，目前通常使用电容器存储。在短时间内释放电荷以及此过程中的能量转换的方法主要将电能转换为动能，并且能量损失将非常小，并且大多数电能将成为可怕的初始速度的一部分电磁壳。
在一些视频演示中，我们可以看到电磁壳可以轻松地穿透多层钢板，这要归功于它们可怕的动能，并且由于它们出色的能量转换效率，同时达到了这种功率，因此它的成本也很高。低于传统炮兵。
科幻电影中电磁大炮有多远？
在某些科幻电影中，我们经常看到电磁大炮，它们的巨大力量常常会震惊我们。但是实际上，电磁大炮的真正用途是什么？从我们的生活中有多少？
首先，电磁枪首先是作为武器概念提出的，它们在战场上有某些用途。但是，实际上，电磁枪的主要应用方向并不像电影中的高端和大气。我们对电磁枪进行研究。更重要的是，它注意其廉价，高效和其他特征。与传统的炮兵相比，它可以使用较低的成本，达到更高的进攻速度，降低发射间隔并促进炮兵的维护。这是它的基本优势。同时，从其更高的速度中受益，电磁枪将在战斗领域发展更多，例如装甲，反派兵和防空防空。
2021年11月，在CCTV展示的视频中，已经使用了小型便携式电磁枪，例如农业电磁枪，可用于消防，农业和其他方面。这些表明，小型电磁枪已经开始进入平民。该领域也逐步进入我们的生活。
来源丨cctv.com
那么，未来呢？自古以来，人类开始抬头看着星空。在现代，我们开始联系头顶上方的无人深空。但是，由于燃料和燃烧的辅助工具在进入轨道期间总是占据着很大的负载，因此人们对星空的探索一直都像皮带。在sha绳中跳舞。
电磁弹射器基本上与电磁枪基本相同的工作原理正在迅速发展。目前，我的国家使用电磁弹射开发了基于航空母舰的飞机。我们可能可以想象，如果将来将这项先进的技术应用于航空航天领域，我们对星空天空的探索节奏将得到加速。
