Do It Yourself Gadgets maison Railgun expérience
Oui c'est vrai. Après avoir recueilli tous les matériaux que je construit ma première petite expérience de railgun.
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Nous allons d'abord jeter un oeil à la façon dont fonctionne un accélérateur railgun ou magnétiques, une vidéo sur tout le sujet se trouve ici.
Semblable à un canon magnétique. un canon à rails fonctionne par propulsion magnétique.
Un canon à rails de base se compose de trois parties: un ensemble de rails parallèles de métal, un grand powersource comme un capacitorbank et un projectile métallique. Voici le schéma d'un railgun pour votre commodité.
Qu'est-ce qui se passe dans cette petite échelle railgun expérience? Il y a un énorme courant circulant dans les rails et le projectile en même temps comme le montre l'illustration. Chaque courant, ou à plus petite échelle, chaque déplacement des charges crée un champ magnétique. Prenez votre main droite et former un poing - pouce dans la direction du courant - vos doigts indiquent maintenant les lignes de champ magnétique créé par le courant dans la direction de votre pouce. Pourquoi le projectile en mouvement alors?
Selon la loi de Lorentz, toutes les charges (courant rouge) se déplaçant dans un champ magnétique (bleu) à une force (vert).
Donc, fondamentalement, le champ magnétique émis par des électrons circulant sur les rails propulse le projectile. Avant de nous prendre railguns réelles nous allons faire une petite expérience à l'échelle d'abord.
Ce sont deux bandes en aluminium collé sur un morceau de carton. De plus, je Connected ainsi que d'une batterie 9V à un et moins à l'autre rail. Notre petit projectile à grande échelle est un bâton métallique avec deux petits aimants ronds à chaque extrémité. Les aimants sont juste ici pour amplifier l'effet et peuvent être ignorés en ce moment - l'expérience fonctionne aussi sans les aimants que vous pouvez voir dans la vidéo ci-dessus.
Laissez tomber le projectile touchant les deux rails et il commencera à accélérer vers la fin des rails.
Qu'est-ce que cette petite expérience à grande échelle révèle au sujet de la physique railguns? Tout d'abord, vous pouvez voir des étincelles détériorer les rails, comme dans un vrai haut railgun de puissance. Deuxièmement, le projectile est chaud en raison du courant qui le traverse et sa résistance électrique - encore une fois une grande ressemblance avec la vraie affaire.
Et last but not least, le projectile doit entrer dans le railgun avec une vitesse initiale, car sinon il se souder en place pas du tout accélérer.
Alors, quel est le plan pour une petite échelle expérience railgun?
Afin d'atteindre un courant élevé par rails et projectile nous avons besoin d'un énorme powersource haut ampérage: A capacitorbank. Depuis un railgun est essentiellement un grand court-circuit, les batteries normales et les transformateurs ne fonctionnent bien en raison de leur incapacité à fournir d'énormes pics de courant élevés. La meilleure solution pour ce faible coût, expérience homescale railgun est une batterie de condensateurs. Ma batterie de condensateurs se compose de trois 2200uF à 400V condensateurs en parrallèle:
La plupart des condensateurs ont déjà des pôles filetés, ce qui est très utile connecter plusieurs condensateurs par des feuilles métalliques comme vous pouvez le voir dans l'image ci-dessus.
La configuration de rail se compose de deux rails métalliques en sandwich entre des feuilles d'acrylique PMMA. Étant donné que les rails éprouvent beaucoup de force lors d'un test d'accélération, ils doivent être solidement fixés avec des vis aux feuilles acryliques. Voici ma configuration avant et après le vissant ensemble:
Le prochain défi était de trouver un mécanisme qui guide dans le projectile avec une vitesse initiale. La plupart des railguns professionnels utilisent l'air comprimé, mais je suis venu avec une méthode beaucoup plus simple et moins cher - un levier à ressort:
Le mécanisme fonctionne assez straigth fordward. Une fois libéré le levier à ressort pousse le projectile entre les rails:
Jetons un coup d'oeil de plus près du projectile. Il est fait de métal et j'ai choisi une forme en V de sorte qu'il serait en mesure de se plier au moins un peu et compenser petite irrégularité. Un morceau de papier d'aluminium devrait également fonctionner correctement.
La dernière étape est en charge des condensateurs à l'aide d'un petit transformateur 400V DC. La configuration complète peut être vu ici:
Voici un gif de mouvement lent d'un acelleration à 400V.
C'est ce que les rails avaient l'air après un test de accelleration:
Il y a une vidéo avec beaucoup d'images tester l'expérience railgun, bien sûr: