给变化电流加铁芯制造直线带电粒子感应加速器

赵继广

摘要：本文创新了铁芯形式，发展了对铁芯的认识;发明了加铁芯给直线带电粒子感应加速器和利用交流电感生交流电的方法。

关键词：变化电流;感生电场;管状铁芯;加速器;感应电流

如图1所示，沿相同的长方体铁芯长边缠绕带绝缘层的导线制成两个相同的平行放置的电磁铁。电磁铁缠绕的导线和长方体长边近似平行。两个电磁铁之电流发生相同的变化（电流变大或者变小）时，在两个电磁铁中间给电子或者带电粒子加速最理想，应用此原理可以制造直线带电粒子感应加速器。实际情况不一定是使用两个电磁铁，但使用的电磁铁需对称。a、b在两个电磁铁中间的线段上，做感应电流的实驗可知，电磁铁的电流I变大时，相比较ab向上和向下平移的位置，导线在ab处向两边延伸然后在远处形成闭合回路时产生的感应电流I最大。以上现象可以用“变化电流产生感生电场”的理论解释。用铁芯比不用铁芯产生的感生电场大，缠绕导线时可以缠绕多层，缠绕多层产生的感生电场更大。

通过以上方法制造直线带电粒子感应加速器，如果是使用多个对称电磁铁绕成一个圈，则比使用两个电磁铁效果好。从电磁铁绕成一圈的形式思考下去，我们便能想到下面的管状铁芯形式及其使用方法。

如图2之上图所示，带绝缘层的导线在直的管状铁芯内外沿着管壁方向在管上连续缠绕，管内的导线和管平行。

实际应用和做实验时，图2的导线缠绕应对称，利用中间的位置可以给电子或者其它带电粒子加速从而制造直线带电粒子感应加速器。实验证明，用缠绕导线的管状铁芯优于用电磁铁围成一个圈。图2的管状铁芯也可以是圆的直管或者其它形状的直管。如图2之下图所示，管中间的直线导线向两边延伸然后在远处形成闭合回路，缠绕铁芯的导线中电流I变大时，因受感生电场的作用回路中产生感应电流I。

由图2又可以想到下面的管状铁芯使用方法。

如图3所示，给对称且平行的多组变化电流套上管状铁芯，这样也可以利用中间的位置给电子或者其它带电粒子加速从而制造直线带电粒子感应加速器。图3的管状铁芯也可以是圆的直管或者其它形状的直管。图3管和变化电流中间带绝缘层的直线导线向两边延伸然后在远处形成闭合回路，如果套在管中的变化电流I变大，因受感生电场的作用回路中则产生感应电流I。图3创新了铁芯的使用方法，而且会增进我们对铁芯的认识。

从变化电流和感应电流的角度看，目前所用的电子感应加速器和我发明的直线带电粒子感应加速器本质上是一样的，都是感应电流顺着变化电流反方向或者同方向，只是前者是曲线，后者是直线。

图3铁芯的使用方法也适合“直接利用交流电产生感应电流”。如图4所示，管状铁芯套在邻近的交流电和被感应导线上，被感应导线中产生的感应交流电比不套铁芯时大很多。

作者简介：赵继广，男，汉族，河北献县祝庄人，中国邮政集团公司保定市分公司（寄递事业部）职工。