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三水合番
楼主
线圈炮，无一例外都是靠定子磁场与电枢磁场相互作用来产生电磁力进而发射弹丸的。
对于感应式，定子磁场产生自驱动线圈的电流，电枢磁场产生自闭合良导体在变化磁场中感生出的电流。
对于磁阻式，定子磁场同样产生自驱动线圈的电流，而其电枢磁场则是铁磁性物质被磁化后所产生的。
两种线圈炮的区别就在于电枢磁场的产生方式，因此我们从这一点来分析两者的区别。
首先来谈一下大家喜闻乐见的磁阻式。使用铁磁性来产生磁场是磁阻式的一个优点，也是限制其发展的主要因素。众所周知，不使用超导体的情况下，任何电流都会由于电阻的存在而产生损耗。而磁阻式的其中一个磁场竟然不是由电流产生的！也就是说它避开了这部分电流可能产生的损耗。
然而铁磁性物质存在磁饱和的现象，其饱和磁化强度通常只有2T左右。这一点限制了磁阻式的加速度。相互作用的两个磁场的电磁力正比于两个磁场磁感应强度的乘积，当定子磁场小于2T的时候，弹丸中的磁场随定子磁场的增加而增加，其增加规律十分复杂，如果我们认为它是线性增加的话，则磁饱和前，电磁力与驱动线圈的磁场的平方成正比，即与输入电流的平方成正比。有趣的是电阻产生的损耗也与电流的平方成正比。因此在磁饱和前，磁阻式的效率与磁场感应强度，或者说是加速度无关。而磁饱和后，弹丸的磁场不变，因此此时的电磁力与电流成正比，然而损耗依然与电流的平方成正比，因此这种情况下，即加速度过大的情况下，电流越大，电阻损耗的能量所占的比例越大，效率越低。
磁饱和时，如果按照弹丸与线圈的磁场均为2T来考虑的话，对于铁质弹丸，将会产生10^4量级的加速度，也就是说在不明显影响磁阻式效率的情况下，我们大约能在1m的加速距离内将弹丸加速到100m/s的量级上，这个基本上就是高效磁阻式的加速度极限，此时的效率应该与不使用定子铁芯的电机相当，这个值应当能比我们常见的磁阻式效率高出一个数量级，当然我也只是在凭感觉蒙，更深入的分析就留待后人了。值的注意的是，这里的1m是指加速距离，即弹丸受到电磁力的距离，而不是整个装置的长度。
而与之相对，感应式的电枢磁场来自于电磁感应。这意味着它需要额外的电流来产生这个磁场，也就是说有额外的损耗，因此低加速度下感应式的效率必然无法超过磁阻式。然而这种产生磁场的方式也意味着，感应式不存在磁饱和，也就是说不论加速度多大，感应式的效率都应该能基本保持不变。对于高加速度的应用，比如说8级加速到超音速，这将会是极好的。
感应式在低速下还有个另外的问题，低速下效率极低，是由弹丸线圈的时间常数不够大导致的。弹丸可以等效成一个电感与一个电阻的串联，时间常数即是电感除以电阻，时间常数越大电流衰减越慢。比如说使用超导体制作弹丸，则时间常数趋于无穷，弹丸中的电流波形将会与驱动线圈的电流波形近乎严格相似，仅在幅度上有差别，此时感应式效果与速度无关。而使用常规导体的话，这个时间常数将会很小，比如说一个2cm长 12mm外径 1mm壁厚的铜管，认为弹丸中电流分布均匀的话，其时间常数应该在80us左右，也就是说如果使用恒定磁场激励，过80us左右，弹丸中的磁场就会变为原来的 1/e 倍，即36.8%。80us是个很小的时间，如果我们使用1cm长的线圈的话，对应的速度将会高达140m/s，也就是说使用上述弹丸的同步同轴感应式要在弹丸速度高于140m/s的情况下才能取得足够高的效率。而在弹丸速度过低的情况下，由于这个与“时间常数”相关的问题，将会出现加速力受到不良影响甚至出现“回拉”。
上面这个问题可以参见科创的这篇帖子 “证明 带续流二极管的感应式电磁炮必然存在回拉” 链接：http://bbs.kechuang.org/t/79782
综上，我想表达的是，感应式在高速高加速度下效果较好，而磁阻式在低加速度下更有优势。二者的应用范围不同，没有必要非得争出个“高低上下”
2016年06月22日 15点06分
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对于感应式，定子磁场产生自驱动线圈的电流，电枢磁场产生自闭合良导体在变化磁场中感生出的电流。
对于磁阻式，定子磁场同样产生自驱动线圈的电流，而其电枢磁场则是铁磁性物质被磁化后所产生的。
两种线圈炮的区别就在于电枢磁场的产生方式，因此我们从这一点来分析两者的区别。
首先来谈一下大家喜闻乐见的磁阻式。使用铁磁性来产生磁场是磁阻式的一个优点，也是限制其发展的主要因素。众所周知，不使用超导体的情况下，任何电流都会由于电阻的存在而产生损耗。而磁阻式的其中一个磁场竟然不是由电流产生的！也就是说它避开了这部分电流可能产生的损耗。
然而铁磁性物质存在磁饱和的现象，其饱和磁化强度通常只有2T左右。这一点限制了磁阻式的加速度。相互作用的两个磁场的电磁力正比于两个磁场磁感应强度的乘积，当定子磁场小于2T的时候，弹丸中的磁场随定子磁场的增加而增加，其增加规律十分复杂，如果我们认为它是线性增加的话，则磁饱和前，电磁力与驱动线圈的磁场的平方成正比，即与输入电流的平方成正比。有趣的是电阻产生的损耗也与电流的平方成正比。因此在磁饱和前，磁阻式的效率与磁场感应强度，或者说是加速度无关。而磁饱和后，弹丸的磁场不变，因此此时的电磁力与电流成正比，然而损耗依然与电流的平方成正比，因此这种情况下，即加速度过大的情况下，电流越大，电阻损耗的能量所占的比例越大，效率越低。
磁饱和时，如果按照弹丸与线圈的磁场均为2T来考虑的话，对于铁质弹丸，将会产生10^4量级的加速度，也就是说在不明显影响磁阻式效率的情况下，我们大约能在1m的加速距离内将弹丸加速到100m/s的量级上，这个基本上就是高效磁阻式的加速度极限，此时的效率应该与不使用定子铁芯的电机相当，这个值应当能比我们常见的磁阻式效率高出一个数量级，当然我也只是在凭感觉蒙，更深入的分析就留待后人了。值的注意的是，这里的1m是指加速距离，即弹丸受到电磁力的距离，而不是整个装置的长度。
而与之相对，感应式的电枢磁场来自于电磁感应。这意味着它需要额外的电流来产生这个磁场，也就是说有额外的损耗，因此低加速度下感应式的效率必然无法超过磁阻式。然而这种产生磁场的方式也意味着，感应式不存在磁饱和，也就是说不论加速度多大，感应式的效率都应该能基本保持不变。对于高加速度的应用，比如说8级加速到超音速，这将会是极好的。
感应式在低速下还有个另外的问题，低速下效率极低，是由弹丸线圈的时间常数不够大导致的。弹丸可以等效成一个电感与一个电阻的串联，时间常数即是电感除以电阻，时间常数越大电流衰减越慢。比如说使用超导体制作弹丸，则时间常数趋于无穷，弹丸中的电流波形将会与驱动线圈的电流波形近乎严格相似，仅在幅度上有差别，此时感应式效果与速度无关。而使用常规导体的话，这个时间常数将会很小，比如说一个2cm长 12mm外径 1mm壁厚的铜管，认为弹丸中电流分布均匀的话，其时间常数应该在80us左右，也就是说如果使用恒定磁场激励，过80us左右，弹丸中的磁场就会变为原来的 1/e 倍，即36.8%。80us是个很小的时间，如果我们使用1cm长的线圈的话，对应的速度将会高达140m/s，也就是说使用上述弹丸的同步同轴感应式要在弹丸速度高于140m/s的情况下才能取得足够高的效率。而在弹丸速度过低的情况下，由于这个与“时间常数”相关的问题，将会出现加速力受到不良影响甚至出现“回拉”。
上面这个问题可以参见科创的这篇帖子 “证明 带续流二极管的感应式电磁炮必然存在回拉” 链接：http://bbs.kechuang.org/t/79782
综上，我想表达的是，感应式在高速高加速度下效果较好，而磁阻式在低加速度下更有优势。二者的应用范围不同，没有必要非得争出个“高低上下”
![[勉强]](/static/emoticons/u52c9u5f3a.png)
……顶楼的分析仅保证数量级正确。事实上你举出的例子，其加速距离应当也是1cm数量级的。对于bb弹的质量来说，140m/s的确不高，但是比如说你这张图里的cpu盖子，140m/s下其动能将会超过百焦耳。使用单级感应式将其加速到超过百米每秒，线圈的强度都不一定支持。
![[冷]](/static/emoticons/u51b7.png)
![[滑稽]](/static/emoticons/u6ed1u7a3d.png)
![[黑线]](/static/emoticons/u9ed1u7ebf.png)
![[真棒]](/static/emoticons/u771fu68d2.png)
其实从电炮原理上来分析，磁阻也不比感应差，其实设计合理效率完全可以很高
