火藥必須隨彈殼壹起攜帶，使整個彈殼更重。基於黑火藥的軍械不穩定，因此難以處理和運輸。火藥推進炮彈的初速通常限制在每秒1和219米左右。有可能克服這些挑戰嗎？壹種方案是軌道炮，電磁炮的簡稱，或者軌道炮的簡稱。電磁炮利用電磁場加速金屬外殼，可以將彈丸加速到每秒16000米。雖然目前海軍電磁炮的最大射程是100公裏，但鐵路列車上的電磁炮6分鐘就能擊中400公裏外的目標。
在這個回答中，我們將討論這項技術的工作原理、應用方法和局限性。
電磁炮的組成
電磁炮基本上是壹個大規模電路，由電源、壹對平行軌道和壹個可移動電樞三部分組成。？
電源是電磁炮的電流源。通常中到大口徑電磁炮都是用幾百萬安培。導軌由壹定長度的導電金屬組成，如銅，其長度範圍為1.2m-9m。
電樞橋接軌道之間的間隙。它可以是壹種固體導電金屬，也可以是壹種導電子彈墊——壹種可以容納射彈或其他射彈的載體。壹些軌道炮使用等離子電樞。在這個裝置中，壹個薄金屬箔被放置在壹個不導電的拋射體的背面。當能量流過這種箔片時，它會蒸發並變成攜帶電流的等離子體。
以下是各部分如何協同工作:
電流從電源的正極端子流經正極電源線，流經電樞，然後從負極電源線流回電源。
在任何導線中流動的電流都會在導線周圍產生磁場——這個區域會感應出磁力。力有大小和方向。在電磁炮中，兩條軌道的作用就像電線壹樣，磁場圍繞著每條軌道循環。磁場的磁力線沿正軌道逆時針旋轉，沿負軌道順時針旋轉。軌道之間的凈磁場方向垂直指向。
就像電場中的帶電導線壹樣，壹種叫做洛倫茲力(以荷蘭物理學家亨德裏克·a·洛倫茲命名)的力作用在拋射體上。洛倫茲力與流經電樞的磁場和電流方向垂直。您可以在下圖中看到這是如何工作的。
註意，洛倫茲力平行於軌道，遠離電源。力的大小由方程F=(i)*(L)*(B)確定，其中F為洛侖茲力，I為電流，L為軌道長度，B為磁場。這個力可以通過增加軌道的長度或電流量來增加。
因為長軌道會帶來設計挑戰，所以大多數電磁炮都使用強電流——大約壹百萬安培——來產生巨大的力量。在洛倫茲力的作用下，拋射體加速到與電源相對的軌道末端，通過壹個孔彈射出去。壹旦電路斷開，黎明時電流就會消失，磁場也會消失。
為什麽電磁炮的研究近年來又死灰復燃了？
作為目前大型火炮的替代品，軍方對電磁炮尤其感興趣。小型鎢導彈形式的電磁炮彈藥相對較輕，易於運輸和處理。而且電磁炮導彈因為速度快，相比現在的炮彈，更不容易受到落彈和風的影響。航向修正很重要，但是所有電磁炮發射的導彈都會有衛星制導。
主要是後坐力，設計壹個小臂電磁炮會比較困難。後坐力，即發射時火炮的後向運動，是由彈丸的動量決定的。動量可以通過彈丸的質量乘以其速度得到，高速電磁炮中彈丸的後坐力很大。解決方法是使用便攜式槍支發射非常小的子彈。小子彈會限制後坐力，但仍有足夠的動能造成嚴重傷害。
電磁炮已經被提出作為戰略防禦計劃(俗稱星球大戰)的重要組成部分。“星球大戰”是美國政府的壹個項目，負責研究和開發天基系統，以保護美國免受戰略彈道導彈的攻擊。電磁炮可以發射炮彈攔截來襲導彈。壹些科學家認為，電磁炮還可以從軌道上發射高速射彈，從而保護地球免受流氓小行星的攻擊。壹旦被擊中，這些拋射物要麽摧毀來襲的小行星，要麽改變其軌道。
電磁炮也有壹些有趣的非軍事用途。首先，它們可以協助火箭在沒有大氣層的情況下發射衛星或航天飛機飛越地球。此外，在沒有大氣層的天體上，比如月球，電磁炮可以在沒有化學推進劑的情況下將彈丸送入太空，化學推進劑需要空氣才能發揮作用。
電磁炮也可以用來觸發聚變反應。當兩個小原子核結合成壹個更大的原子核時，就會發生聚變，這是壹個釋放大量能量的過程。原子核必須以非常高的速度運動才能達到這個目的。壹些科學家建議用兩支電磁槍向對方發射易熔物質。高速射彈的撞擊會產生巨大的溫度和壓力，使聚變得以發生。
許多應用仍處於理論、實驗和開發領域。例如，目前的電磁炮無法產生足夠的核聚變能量。盡管如此，這項技術還是有希望的。2003年，英國國防部對軌道炮進行了八分之壹規模的測試，其初速達到6馬赫，約為每秒2040米。目前我國電磁炮的炮口速度達到6馬赫，射程100公裏，是目前最快的電磁炮。
隨著這些東西的不斷成功，終有壹天，電磁炮可能會成為戰場上的首選武器，發射臺的首選推進劑。
電磁槍有問題
理論上電磁炮是近程和遠程火力的理想解決方案。事實上，他們有幾個嚴重的問題:
電源:產生電磁炮彈丸加速所需的電力是壹個真正的挑戰。電容器必須存儲電荷，直到可以積累足夠的電流。盡管對於某些應用來說電容器可能很小，但是電磁槍中的電容器的大小是幾立方米。電阻加熱:當電流流過導體時，會遇到導電材料(本例中為鐵軌)的電阻。電流激發鐵軌的分子，使其發熱。在電磁炮中，這種效應會產生大量的熱量。熔化:電樞的高速和電阻發熱產生的熱量會損壞導軌表面。斥力:電磁炮各軌跡電流方向相反。這就產生了與電流成正比的排斥力，試圖將導軌分開。因為電磁炮裏面的電流很大，兩條軌道之間的排斥力很大。電磁炮的磨損是壹個嚴重的問題。用了很多次都要中斷，有時候只能用壹次。