电磁轨道发射器的几何尺寸对电感梯度的影响
2019-10-01 23:39:40 点击：
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式中，IdI为流经电枢的电流元矢量；B为磁感应强度矢量。
另外，可以从能量守恒的观点推导作用于电枢上的力。由法拉第定律可知，电磁发射回路电流的变化导致回路磁通量随之变化，并引起感应电动势阻碍电流的变化。在此过程中，外电源克服该感应电动势所作的功分为两部分——电磁力推动电枢运动作功和回路中感应磁场储存的能量。由此可以推导出作用于电枢上的力的另一个公式[
这样，通过电磁场分析得到电磁发射器回路中的磁感应强度，再将电流元上的安培力积分得到作用于电枢上的力，最后由公式(5)即可得到电磁轨道发射器的电感梯度。
2．2电流排周围空间的磁感应强度
电磁发射过程中，当脉冲电流通过轨道和电枢等导体时，由于趋肤效应电流集中在导体表面流过，通常用趋肤深度来表征良导体中趋肤效应的强弱。一般地，趋肤深度对输入电流波形很敏感。研究表明，典型的电磁轨道发射器在内弹道发射过程中趋肤深度<O．5mm[1]。据此，可以将轨道表面的电流薄层简化为电流排(即无厚度平面电流)。
计算电流排周围空间的磁场对于估算电磁轨道发射器结构的受力以及电感梯度至关重要，其磁感应强度可以通过对电流元产生的磁感应强度积分得到[1]。Biot—Savat定律描述了载流直导线周围磁感，．应强度与电流的定量关系，对于有限长为z、电流为I的通电直导线周围任意点P(z，y)的磁感应强度B为
式中，真空磁导率肛。一47c×10～H／m；ro为P点到电流元的垂直距离；口和卢为P点与通电导线两端点连线和导线的夹角。
考虑到电磁发射过程中电流由于趋肤效应主要分布在导体表面，本文为了简化推导过程，假设电流全部分布在轨道的4个表面(即平面I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，见图2)。则轨道平面I和平面Ⅱ上电流大小分别为