2022年的第一周，给大家带来一个云天老师的电磁炮项目，顺便带大家一起复习一下物理知识 :)

简介

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。

与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。

工作原理

简单看一下工作原理：

“磁场中受到的力”

“外电路直接提供的弹丸电流”在外磁场中受的力——安培力

▲ 直流电流中的安培力

▲ 环形电流右手定则

用安培力即“弹丸电流在外磁场中受到的作用力”，可以更精确地解释磁阻炮的电磁力，思路如下。

首先，外磁场显然是来自线圈的。然后，解释弹丸电流需要引入“磁化电流”的 概念。参考下图：

▲ 弹丸表面的磁化电流

将铁磁介质放入外磁场，它的分子会产生和外磁场方向相同的分子磁场，考虑这些分子磁场对应的分子电流会发现：均匀磁化时，介质内部各处总是 有相反方向的分子电流流过，会相互抵消；只有横截面边缘处的分子电流未被抵消， 形成与横截面边缘重合的一层电流——磁化电流。

引入“磁化电流”的概念后，磁阻炮的电磁力就可以解释为“弹丸上的磁化电流在线圈产生的磁场中所受的安培力”。

弹丸之所以受到吸引力，是因为铁磁体的磁化 电流具有这样的方向——它所产生的磁场方向与外磁场相同，所以安培力方向朝向线圈。

制作过程1、线圈

因手里没有漆包线，只有带绝缘皮的导线，有点粗，把它绕在碳素笔笔管上。

2、乐高炮架

3、主控硬件

如果一直通电，会出现“炮弹”在“炮管”中，往复运动，最终停止在中间。所以，通电时间长短控制很重要。

我采用Arduino和电磁继电器来控制通电时间。

程序部分

这边用的是Mind+图形化软件，引脚4上接按钮，电磁继电器接在引脚2上。电磁继电器的通电时间0.05秒，通过反复测试得到。

最后组装

演示

▲ 大电容，可以让电磁炮更“威猛”

原文链接：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-311787-1-1.html?fromuid=830836

项目作者: 云天

首发于DF创客社区

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