脑洞大开 发表于 2017-1-25 22:40:50

【脑洞大开】突发奇想的静电电炮设想

最近除了一直在做感应式和研究ETG以外就一直在走马观花的博览群书,直到有一天突然无意中看见这样一个东西----
静电马达(也被称为“电容式电动机”)并不是一种新生事物,它是由两百年前的著名科学家富兰克林发明的,因此又被称为富兰克林铃。它的工作方式与常规的电
动机不同。后者主要借助电动机内的磁场和绕组电流之间的相互作用而产生动力。静电电动机则与此相反,它主要借助静电感应产生的引力和斥力来做功。
这货大概长成这样。。。。

(要价200多,突然感到有挣钱的法子了)
看了一眼文献,发现它的原理非常简单
静电感应电动机:
或异步介电感应电动机。原理如下:将一个介电转子置于旋转电场中,转子表面感应出电荷,由于介电驰豫,这些电荷滞后于旋转电场,这些感应电荷与旋转电场之间的偏移就产生了一个作用在转子上的转矩。
和异步电动机很像吧?不过这不是上面这货的原理,下面这段才是:
利用电容可变原理的静电电动机就是指利用带电极板之间基于静电能的能量变化趋势产生机械位移,这种作用力使两个电极趋于互相接近并达到一能量最小的稳定位置。电动机的定子为静止电极,转子为移动电极,通过限制转子向定子方向移动的自由度,就可以使转子获得一个单一方向的位移。电容可变型静电电动机的结构简单,由性能良好的绝缘体和导电体构成,它的激励只需要简单的开环电压脉冲就足够了
电容可变型静电电动机也有着一些缺点:第一,为了使之能够运行,必须保证定转子间的电容可变,因此对于顶驱式和侧驱式电动机的转子就必须是凸极的结构,这样的结构做成平面化就需要复杂的工艺步骤。第二,为了获得较大的电容变化以提高驱动转矩,就需要减小定转子之间的气隙,这就又增加了加工的难度。第三,电容可变型静电电动机是同步式电动机,因此即使是最小的运行也需要转子位置的反馈,这可以说是一个很重要的缺点。最后,转子易受到横向电场力的作用,从而导致了轴承摩擦和磨损。看着这个很精致的作品,我除了有想要仿制的想法外,还冒出了一个念头:既然能够直接利用静电力做出电动机,那么能否利用静电力制作出电磁炮呢?
想到这里我立马一颗赛艇了起来,并且开始了研究与设计。
电磁炮既然可以类比到直线电动机,那么静电电磁炮就对应静电直线电动机了,肯定的
相信上过高中的理科生同学们一定还能想起对电荷计算题深深的恐惧吧:
场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷;试探电荷q=-2×10-5C,是负点电荷,它们相距r=2m时而静止,且都在真空中,如图所示,求:(1)q受的电场力(2)q所在的B点的场强E(3)只将q换为q′=4×10-5C的正点电荷,再求q´受力及B点的场强.场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷;试探电荷q=-2×10-5C,是负点电荷,它们相距r=2m而静止,且都在真空中,如图所示.已知k=9×109N•m2/C2,求:(1)q受的电场力;(2)q所在的B点的场强EB大小和方向;(3)将q换为q'=4×10-5C的正点电荷,求q'所受电场力大小及方向.
把电荷放在电场中,电场就会对电荷做功。且F=Eq。

这是我们非常熟悉的示波器里面的示波管结构图,看起来很像CRT显示器对吧?
我们对电子枪稍作改动,让负极接被发射物体,被发射物体得到电子而带负电,这样在电场的作用下就会收到静电力而加速。
当被加速物体到达正极极板后短路正负极极板或是直接中和被加速物体电荷,物体由于惯性继续运动。。。。
怎样?听起来熟悉吗?这和磁阻式电磁炮的思路极为相似,可以说是翻版。
我的联想并没有停留于此。
如果将带正电物体在高压电源未工作的时候放置在正极极板附近,并突然启动高压电源,那样由于极板固定,物体会收到排斥而被推斥。
串联很多正极级板我们就得到了多级加速器。
听起来是可行的,不过实际中静电电机面临着漏电和功率欠佳等问题,可能这种设想最后也只能做出来一个演示用模具,并不能有效的实用。
最后祝各位观众姥爷身体健康,鸡年大吉。先给各位拜个早年了

日月六芒 发表于 2017-1-26 00:57:16

日月六芒 发表于 2017-1-26 00:59:08

ryq1212 发表于 2017-1-26 09:56:48

高二理科生笑看#(滑稽)。这个想法呀,亦可赛艇!

常盘台中 发表于 2017-1-26 10:46:16

话说CRT显像管的原理和示波管一样对吧 CRT是磁场偏转电子束,示波管是电场偏转电子束。

日月六芒 发表于 2017-1-26 10:49:55

qweert 发表于 2017-1-26 12:27:08

那样你得给泡蛋很多的电荷才有足够的推力……怎么堆?

感应研究所 发表于 2017-1-26 13:49:18

感谢@三水合番 的理论分析
楼主介绍的原理和设想的装置貌似是两个东西……
楼主介绍的第二种原理,应该是这样的
https://bbs.kechuang.org/r/273002

而楼主的设想,应该是这样的
https://bbs.kechuang.org/r/273003
好吧,我想多了……楼主介绍的第二种原理应该是类似这样的……
https://bbs.kechuang.org/r/273004

三水合番 发表于 2017-1-26 14:13:31

感谢@三水合番 的理论分析
楼主介绍的原理和设想的装置貌似是两个东西……
楼主介绍的第二种原理,应该是这样的


而楼主的设想,应该是这样的

好吧,我想多了……楼主介绍的第二种原理应该是类似这样的…… 这图片……竟然没带水印……

感应研究所 发表于 2017-1-26 14:14:42

这图片……竟然没带水印…… 最近KC好像服务器很不稳定啊我这边图片已经出不来了
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