关于扼铁问题的探讨,谢谢你们的关注,作为初来的我还有一些想法与大家探讨,请大家勘正。
本文涉及的公式较多,虽很耐心写作但也难免疏漏,望高手静下心来多看一会儿,并悉心指正,
磁阻枪其实是就是靠电磁吸引力发射的,我们可以转而去分析子弹的受力问题。
电磁吸引力的大小与穿过磁极的总面积及气隙的磁感应强度的平方成正比。
F∝B*B*S 其中S为子弹的截面积,B为气隙的磁感应强度。以下都是。
扼铁的使用有饱和的问题存在,但我认为,由于受到空间的限制,子弹将比线圈外部的磁芯或扼铁更易饱和,我们下面分析一下子弹的饱和问题,子弹不饱和时,空气隙(已假设有外部铁心的存在)的磁感应强度应和子弹内部的成正比,比值为子弹的相对磁导率,(不考虑边缘效应什么的,漏磁较小,也不考虑)即,B=φ/S,φ为磁通,磁通在气隙与子弹间是连续的。由上式得F∝(φ/S)(φ/S)*S=φ*φ/S。又由于,线圈不变时,S变大,磁阻变小,磁通变大,而磁阻与磁通的乘积为电流和匝数的乘积假设为定值。磁通变大的速度小于磁阻变小的速度(因为总磁阻为子弹的磁阻和空气的磁阻串联,子弹变粗时,和子弹串联导磁的空间不变,所以磁通变大的速度小于子弹变粗即磁阻变小的速度),再加上子弹的截面积大在长度一定时质量大,即质量与S成正比,于是加速度a=F/m,(m为子弹质量) m∝S,于是a∝(φ/S)(φ/S),由于φ增大的速度小于子弹变粗的速度,这时,细子弹有利于速度的提升。这是线圈不变的情况。
但为了发射的方向性,子弹最好充满线圈的内部,为此,线圈的内径决定了子弹的截面积,线圈内径变细时,磁阻增大,内径变细的速度大于磁阻变大的速度(因为线圈外部的磁路面积变化不大)。线圈内部的磁阻在线圈长度一定时与面积S成反比,线圈变细时,磁阻变大的速度缓慢于线圈变细的速度(因为线圈外部的磁路面积变化不大),而磁阻与磁通的乘积为电流和匝数的乘积。于是φ减小的速度也小于线圈变细的速度,由上面的这个公式F∝B*B*S=(φ/S)(φ/S)*S=φ*φ/S,结合子弹的加速度公式,a=F/m m∝S,于是a∝(φ/S)(φ/S)由于φ减小的速度小于线圈变细的速度,就是说,线圈变细,加速度提升。所以在子弹不饱和时,不论是线圈内径减小造成的子弹变细,还是线圈不变子弹换成更细的,都有利于速度的提升。这点儿与好些人的观点不符,望大家探讨,但我这里分析的是子弹没磁饱和的情况,我们做磁阻枪时,电流巨大,子弹早饱和了,所以不饱和的情况很少出现,这里只是作为理论探讨一下。
稍后再探讨饱和的情况,这里的探讨好像和我的磁芯无关,但饱和的情况就会和主题联系起来了,希望大家关注与指正。