同学们好，今天我们一起来学习电磁弹射的加速密码。先来看一个视频。福建舰入列当天，我国首艘国产航母山东舰无波相伴。从辽宁舰到山东舰，再到如今正式服役的福建舰，中国航母用短短十几年时间完成了从滑跃起飞到电磁弹射的跨越。刚刚视频中福建舰舰载机呼啸升空的画面是不是特别的震撼，短短2秒钟的时间，几十吨的舰载机便能从静止加速到起飞速度，而除了发动机的动力，在视频中我们没有看到其他任何的动力平台，那它的动力来源还能来自于哪里呢？可以用磁场通电导体，在磁场中会受到安培力的作用。那如何为导体棒提供电流呢？用电源一起来看在这个模型当中导体棒如何运动呢？当开关S闭合电源，为导体棒提供由B指向A的电流，导体棒在磁场中会受到安培力的作用。根据左手定则，安培力方向向右，从而使导体棒产生向右的加速度，使导体棒向右加速运动。导体棒在磁场中切割磁感线运动产生感应电动势。那同学们看，此时回路当中便有两个电动势。根据右手定则可以判断，感应电动势的方向与电源的电动势方向相反。所以回路的总电动势一种便等于一减去一杆，而感应电动势又等于BLV导体棒的加速度A等于BIL除以M随着导体棒速度的增大，感应电动势在增大，回路中的总电动势减小，电流便在减小，加速度便在减小。当导体棒的感应电动势等于电源的电动势时，此时电流为零，加速度为零，速度达到最大值，VM等于E除以BL所以导体棒要做一个加速度不断减小的加速运动。那这一模型便是电磁弹射的一般原理。这种模型结构简单，但是它难以提供瞬时超大功率。那怎样才能增大瞬时功率呢？可以利用电容器放电增大瞬时电流。我们可以在原有的这个发射模型中，在电源与导体棒之间加一个电容器。一起来看下一个模型。在这个装置中，我们先将开关打到一为电容器充电，充电结束后电容器两端的电压就等于电源的电动势E再将开关打到2，电容器放电，此时导体棒中会有由A指向B的电流，导体棒在磁场中受到安培力，根据左手定则安培力向右，导体棒产生向右的加速度，从而向右加速运动。导体棒切割磁感线，从而产生感应电动势，影响回路中的电流。那回路中的电流I就等于UC减去BLV除以R导体棒的加速度A等于BIL除以M随着导体棒速度的增大，电容器两端电压的减小，回路中的电流便在见效，加速度便在见效。所以导体棒要做加速度不断减小的加速运动。当BLVM等于UC时，此时加速度等于0，最大速度便等于UC除以BL而在这里UC也是一个变量，我们能否把最大速度的值进行求解呢？可以借助动量定理，安培力的冲量等于动量的变化量，再利用电容器放电德耳塔Q等于I拔乘以T等于MVM除以BL而电容器的放电电荷量又等于C乘以德耳塔U等于C乘以E减去BLVM几个式子联立，我们便可以解出最大速度等于BLCE除以M加上B方L方C所以最终导体棒会以VM做匀速直线运动。含绒无外力放电视这一模型，它能够更高效的实现短时间内高功率的能量释放，可靠性比较高。同时也可以采用含电容式进行回收，将导体棒的动能一部分转化为焦耳热，一部分转化为电容器的电能，与阻尼式回收相比耗能更低。而我国的福建舰便采用的是这一中压直流加超级电容储能的技术路线，而未来还可能会有更加先进的动力平台。这个重任便落在同学们肩上，努力学习科学文化知识，为了祖国更加富强而努力奋斗。