Do It Yourself Gadgets Hausgemachte Railgun Experiment
Ja, das ist richtig. Ich baute mein erstes kleines railgun Experiment alle Materialien Nach dem Sammeln.
Lesen Sie den ganzen Artikel nach der Pause!
Werfen wir zunächst einen Blick auf, wie eine Railgun oder magnetische Beschleuniger funktioniert, kann ein Video über das ganze Thema hier.
Ähnlich wie bei einem Gaußgewehr. eine Railgun arbeitet durch Magnetantrieb.
Eine grundlegende railgun besteht aus drei Teilen: einem Satz von parallelen, Metallschienen, eine große Leistungsquelle wie ein capacitorbank und einem Metall Projektils. Hier ist eine schematische des Railgun für Ihre Bequemlichkeit.
Was passiert in diesem kleinen Maßstab railgun Experiment? Es gibt einen riesigen Strom durch die Schienen und das Geschoss in der gleichen Zeit fließt durch, wie in der Abbildung dargestellt. Jeder Strom oder in einem kleineren Maßstab, erzeugt jede bewegte Ladung ein Magnetfeld. Nehmen Sie die rechte Hand und eine Faust bilden - Daumen in Richtung des aktuellen - Ihre Finger zeigen nun die Magnetfeldlinien durch den Strom erzeugt in Richtung Ihres Daumens. Warum bewegt sich das Geschoss dann?
Nach Lorentz-Gesetz erfährt jede Ladung (roter Strom) bewegt mich in einem magnetischen (blau) Feld eine Kraft (grün).
Also im Grunde das Magnetfeld durch Elektronen emittieren auf den Schienen unterwegs treibt das Projektil. Bevor wir auf echte Railguns nehmen lassen Sie sich zuerst ein kleines Experiment tun.
Dies sind zwei Aluminiumbänder auf ein Stück Pappe geklebt. Zusätzlich angeschlossen ich ein Plus an ein und minus auf der anderen Schiene des 9V-Batterie. Unser kleiner Maßstab Projektil ist ein Metallstab mit zwei kleinen, runden Magneten an jedem Ende. Die Magnete sind hier nur um den Effekt zu verstärken und können jetzt außer Acht gelassen werden - das Experiment auch ohne die Magneten arbeitet, wie Sie im Video oben sehen können.
Legen Sie das Projektil beiden Schienen zu berühren und es beginnt gegen Ende der Schienen beschleunigt.
Was bedeutet dieses kleine Experiment über Physik Railguns offenbart? Zunächst einmal Funken fliegen, die Schienen zu verschlechtern, so wie in einem echten High-Power railgun sehen kann. Zweitens wird das Projektil heiß aufgrund des durch sie fließenden Strom und seinen elektrischen Widerstand fließt - wieder eine große Ähnlichkeit mit der realen Sache.
Und last but not least, hat das Projektil die Railgun mit einer Anfangsgeschwindigkeit geben, denn sonst wäre es eingeschweißt bekommen überhaupt nicht beschleunigen.
Also, was ist der Plan für einen kleinen Maßstab railgun Experiment?
Um einen hohen Strom durch Schienen und Projektil wir brauchen eine große, hohe Stromstärke Leistungsquelle zu erreichen: Ein capacitorbank. Da eine Railgun im Grunde ein großer Kurzschluss, normale Batterien und Transformatoren funktionieren würden nicht aufgrund ihrer Unfähigkeit, ist enorm hohe Stromspitzen zu liefern. Die beste Lösung für diese niedrig Kosten, homescale railgun Experiment ist eine Kondensatorbank. Meine Kondensatorbank besteht aus drei 2200uF bei 400V Kondensatoren in parrallel:
Die meisten Kondensatoren haben bereits Pole Gewinde, die viele Kondensatoren über Bleche verbinden sehr nützlich ist, wie Sie im Bild oben sehen kann.
Der Schienenaufbau besteht aus zwei Metallschienen sandwichartig dazwischen PMMA Acrylplatten. Da die Schienen viel Kraft während eines Beschleunigungstest auftreten, müssen sie fest mit Schrauben an der Acrylplatten befestigt werden. Hier ist mein Setup vor und nach Verschrauben:
Die nächste Herausforderung war es, einen Mechanismus zu finden, die mit einer Anfangsgeschwindigkeit in dem Projektil führt. Die meisten professionellen Railguns mit Druckluft, aber ich kam mit einem viel einfacheren und billigeren Verfahren bereits - einen federbelasteten Hebel:
Der Mechanismus funktioniert ziemlich straigth Fordward. Nach der Freigabe der federbelastete Hebel des Projektils zwischen den Schienen drückt:
Schauen wir uns das Projektil einen genaueren Blick. Es ist aus Metall gefertigt und ich wählte eine V-Form, so wäre es in der Lage sein, zumindest ein wenig zu biegen und kleine Unebenheiten ausgleichen. Ein Stück Aluminiumfolie sollte auch gut funktionieren.
Der letzte Schritt ist das Laden der Kondensatoren mit Hilfe eines kleinen 400V DC-Wandler. Für die Konfiguration ist hier zu sehen:
Hier ist eine langsame Bewegung gif eines Der Beschleunigungs bei 400V.
Dies ist, was die Schienen wie nach einem accelleration Test sahen:
Es gibt ein Video mit vielen Filmmaterial des Railgun Experiment testen, natürlich: