应用中的电磁学

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1、应用中的电磁学中国科学技术大学万树德电磁学的应用是非常普遍和习以为常的事，涉及各行各业各种不同领域，我相信每个人都可以列举出许多例子。如果在上课时能够列举一些学生并了解的或者说鲜为人知的应用的例子会提高学生学习的兴趣，我这样做的教学效果是好的。在应用举例中，给出简洁正确原理图是重要的。这里介绍几种应用实例：1、电磁炮---轨道炮电弧受磁力-安培力，FI=´lB向前滑动，推动塑料球一起运动，出堂时具有很高的速度，可以对目标产生强大的动能伤害，可以穿透装甲。80年代等离子体所弹丸为30克塑料小球，穿透20

2、cm的钢板。美国曾进行过电磁炮打靶实验：电磁炮发射质量为50克、速度为3km/s弹丸，穿透25.4mm厚的装甲。是反坦克利器。美国海军用3kg重的炮弹以7马赫(2500m/s)的速度发射，炮弹获得71.06810´J初动能。放电电路等效为LCR串联谐振电路，放电过程主要是电磁能相互转化过程，真正转化为炮弹动能部分很少（几分之一）。8简单考虑能量守恒，电容器储能可能得要1.010´J52我知道10J电容器可以摆满100m满满一房间8210J可以摆满100m1000个房间。陆地运输工具无法拉动，大型军舰才能运输

3、，无法用于实战。2、电磁炮---线圈炮通过电磁感应，金属质外壳的炮弹感应的涡流磁场与放电线圈电流产生的磁场极性相反，磁相互作用推动炮弹在炮堂向前运动，通过多极放电加速，出堂速度可达第一宇宙速度，是电磁炮的另一种形式，称为线圈炮。美国人利用它发射遮阳板遮太阳减小照射到地球的阳光，来对付地球变暖。研制一种晶片，阳光照射可发生多折射现象，把这种晶片抛洒在太空阳光通过它改变方向，从而减少照射到地球的光强。这种晶片已研制出来了，利用线圈炮发射太空。证明线圈炮的发射成本比火箭发射成本低很多，出膛速度可以达第一宇宙速度，

4、发射到太空没有问题。但是晶片受强大惯性力的作用变成粉末状，实验失败。3、角向收缩装置（θ-pinch)脉冲放电，在真空室内产生感应电流，与线圈电流方向相反，中心区域的磁场减小到0。感应电流外侧磁场反而增加，感应等离子体电流受到向心的磁场力，向中心压缩到中心一点(线)，达到高温高密度。在上世纪六七十年代就达到聚变温度，我们在实验室测到产物中子。横截面的高速摄影分副照片通过横截面垂直狭缝扫描照片4、悬浮无坩埚冶金电磁感应原理在熔融冶炼物质表面产生涡流，熔融体内部涡流产生的磁场与线圈产生的磁场相互抵消，在外部涡流

5、磁场和线圈产生的磁场方向相同相互加强。涡旋电流受到FjB指向中心的磁力，在表面张力的共同作用下与重力压强平衡，可实现悬浮无坩埚冶金。坩埚做成铜质（良导体）双层水冷式，纵向开缝，交流电流同时在分瓣的铜质坩埚表面和熔炼的熔融物质变面产生涡流，两电流在相接触处方向相反，互为斥力，因为距离近悬浮效果更好。1ingot=36blocksBlock=15x15x40cmSiliconingotproducedbyelectromagneticcastingSize:35x35sq.-cm,3.8mlength

6、7mlongsiliconingotmanufacturedbyelectromagneticcasting,2tonweightPlasma-heating-assistedEMCfurnace江苏能达公司出资，建在连云港，现已开始打桩KIC株式会社金子恭二郎先生担任总工程师美国CONSARC冶金设备公司负责加工坩埚(50×50cm)北京机电研究院负责机械和感应加热及总体我负责等离子体加热及电源我们设计制造实验装置，获得5N的高纯多晶硅5、高斯计电流I恒定伏特计用高斯刻度6、磁流体发电在无线电技术中有着广

7、泛的应用弱信号→串联共振电路电压放大Q倍→下级收音机接收电路在电力系统中，要避免串联共振，以免损坏设备。在无线电技术中有着广泛的应用弱信号→并联共振电路电流放大Q倍→下级并联共振（电流共振），收音机接收电路谢谢！