تفنگ الکترومغناطیسی گاوس. شلیک به آینده: اسلحه گاوس DIY

اطلاعات فقط برای اهداف آموزشی ارائه شده است!
مدیر سایت مسئولیتی در قبال عواقب احتمالی استفاده از اطلاعات ارائه شده ندارد.

خازن های شارژ شده مرگبارخطرناک!

تفنگ الکترومغناطیسی (تفنگ گاوس، انگلیسی. تفنگ بوبینی) در نسخه کلاسیک خود وسیله ای است که از خاصیت فرومغناطیس استفاده می کند تا به ناحیه ای از میدان مغناطیسی قوی تر کشیده شود تا یک "پرتابه" فرومغناطیسی را شتاب دهد.

تفنگ گاوس من:
نمای از بالا:


نمای کنار:


1 - کانکتور برای اتصال رها کننده از راه دور
2 - سوئیچ "شارژ/کار باتری".
3 - کانکتور برای اتصال به کارت صدای کامپیوتر
4 - کلید شارژ/شات خازن
5 - دکمه تخلیه خازن اضطراری
6 - نشانگر "شارژ باتری".
7 - نشانگر "کار".
8 - نشانگر "شارژ خازن".
9 - نشانگر "شات".

نمودار قسمت قدرت تفنگ گاوس:

1 - تنه
2 - دیود محافظ
3 - کلاف
4 - ال ای دی IR
5 - فوتوترانزیستورهای IR

عناصر اصلی طراحی تفنگ الکترومغناطیسی من:
باتری -
من از دو باتری لیتیوم یون استفاده می کنم SANYO UR18650Aفرمت 18650 از یک لپ تاپ با ظرفیت 2150 میلی آمپر ساعت، متصل به صورت سری:
...
حداکثر ولتاژ تخلیه این باتری ها 3.0 ولت است.

مبدل ولتاژ برای تغذیه مدارهای کنترل -
ولتاژ باتری ها به یک مبدل ولتاژ افزایش دهنده روی تراشه 34063 تامین می شود که ولتاژ را به 14 ولت افزایش می دهد. سپس ولتاژ برای شارژ خازن به مبدل داده می شود و توسط تراشه 7805 تا 5 ولت تثبیت می شود. مدار کنترل را تغذیه کنید

مبدل ولتاژ برای شارژ خازن -
مبدل تقویت کننده بر اساس تایمر 7555 و ماسفت-ترانزیستور ;
- این ن-کانال ماسفت- ترانزیستور در محفظه TO-247با حداکثر ولتاژ منبع تخلیه مجاز VDS= 500 ولت، حداکثر جریان تخلیه پالسی شناسه= 56 آمپر و مقاومت معمولی تخلیه به منبع در حالت باز RDS (روشن)= 0.33 اهم

اندوکتانس چوک مبدل بر عملکرد آن تأثیر می گذارد:
اندوکتانس بسیار کم نرخ شارژ پایین خازن را تعیین می کند.
اندوکتانس بیش از حد بالا می تواند منجر به اشباع هسته شود.

به عنوان یک مولد پالس ( مدار اسیلاتور) برای مبدل ( مبدل تقویت کننده) می توانید از یک میکروکنترلر (به عنوان مثال، محبوب استفاده کنید آردوینو، که امکان اجرای مدولاسیون عرض پالس (PWM) را فراهم می کند، PWM) برای کنترل چرخه وظیفه پالس ها.

خازن (کلاه سیم پیچ (سیتور)) -
خازن الکترولیتی برای ولتاژ چند صد ولت.
قبلاً از یک خازن K50-17 از یک فلاش خارجی شوروی با ظرفیت 800 μF برای ولتاژ 300 ولت استفاده کردم:

معایب این خازن، به نظر من، ولتاژ پایین کار، افزایش جریان نشتی (به شارژ طولانی تر) و احتمالا افزایش ظرفیت خازن است.
بنابراین، من به استفاده از خازن های مدرن وارداتی روی آوردم:

SAMWHAبرای ولتاژ 450 ولت با ظرفیت سری 220 μF H.C.. H.C.- این یک سری خازن استاندارد است SAMWHA، سریال های دیگری نیز وجود دارد: او- عملکرد در محدوده دمایی گسترده تر، H.J.- با افزایش طول عمر؛

PECبرای ولتاژ 400 ولت با ظرفیت 150 μF.
من همچنین خازن سوم را برای ولتاژ 400 ولت با ظرفیت 680 μF که از یک فروشگاه آنلاین خریداری شده است آزمایش کردم. dx.com -

در پایان به استفاده از خازن رضایت دادم PEC برای ولتاژ 400 ولت با ظرفیت 150 μF.

برای یک خازن، مقاومت سری معادل آن ( ESR).

تعویض -
کلید برق S.A.برای تعویض خازن شارژ شده طراحی شده است سیدر هر قرقره L:

یا تریستور یا IGBT- ترانزیستورها:

تریستور -
من از تریستور پاور ТЧ125-9-364 با کنترل کاتد استفاده می کنم
ظاهر

ابعاد

- تریستور پین با سرعت بالا: "125" به معنای حداکثر جریان موثر مجاز (125 A) است. "9" به معنای کلاس تریستور است. ولتاژ پالس تکراری در صدها ولت (900 ولت).

استفاده از تریستور به عنوان کلید مستلزم انتخاب ظرفیت بانک خازن است، زیرا یک پالس جریان طولانی مدت منجر به عقب نشینی پرتابه ای می شود که از مرکز سیم پیچ به عقب عبور کرده است - " مکیدن عقب اثر".

ترانزیستور IGBT -
به عنوان کلید استفاده کنید IGBT- ترانزیستور نه تنها اجازه می دهد تا مدار سیم پیچ را ببندد بلکه باز کند. این اجازه می دهد تا جریان (و میدان مغناطیسی سیم پیچ) پس از عبور پرتابه از مرکز سیم پیچ قطع شود، در غیر این صورت پرتابه به داخل سیم پیچ کشیده می شود و بنابراین سرعتش کاهش می یابد. اما باز کردن مدار سیم پیچ (کاهش شدید جریان در سیم پیچ) منجر به ظاهر شدن یک پالس ولتاژ بالا بر روی سیم پیچ مطابق با قانون القای الکترومغناطیسی $u_L = (L ((di_L) \over (dt) می شود. )) دلار. برای محافظت از کلید -IGBTترانزیستور، عناصر اضافی باید استفاده شوند:

تلویزیون های VD- دیود ( دیود TVSایجاد یک مسیر برای جریان در سیم پیچ در هنگام باز شدن کلید و کاهش یک موج شدید ولتاژ روی سیم پیچ
Rdis- مقاومت تخلیه ( مقاومت تخلیه) - تضعیف جریان در سیم پیچ را فراهم می کند (انرژی میدان مغناطیسی سیم پیچ را جذب می کند)
C rsخازن سرکوب زنگ)، جلوگیری از وقوع پالس های اضافه ولتاژ روی کلید (می توان آن را با یک مقاومت تکمیل کرد، شکل گیری RC-snubber)

استفاده کردم IGBT-ترانزیستور IRG48BC40Fاز سریال محبوب IRG4.

سیم پیچ -
سیم پیچ روی یک قاب پلاستیکی با سیم مسی پیچیده می شود. مقاومت اهمی سیم پیچ 6.7 اهم است. عرض سیم پیچ چندلایه (شمع) $b$ 14 میلی متر است، حدود 30 دور در یک لایه وجود دارد، حداکثر شعاع حدود 12 میلی متر، حداقل شعاع $D$ حدود 8 میلی متر است (میانگین شعاع $a$ حدودا 10 میلی متر، ارتفاع $ c $ - حدود 4 میلی متر)، قطر سیم - حدود 0.25 میلی متر.
یک دیود به صورت موازی به سیم پیچ متصل می شود UF5408 (دیود سرکوب) (پیک جریان 150 A، پیک ولتاژ معکوس 1000 ولت)، هنگامی که جریان در سیم پیچ قطع می شود، پالس ولتاژ خود القایی را کاهش می دهد.

بشکه -
ساخته شده از بدنه یک خودکار.

پرتابه -
پارامترهای پرتابه آزمایشی یک تکه میخ به قطر 4 میلی متر (قطر بشکه ~ 6 میلی متر) و طول 2 سانتی متر (حجم پرتابه 0.256 سانتی متر مکعب و جرم $m$ = 2 گرم است. اگر چگالی فولاد را 7.8 گرم بر سانتی متر مکعب در نظر بگیریم). من جرم را با تصور پرتابه به صورت ترکیبی از یک مخروط و یک استوانه محاسبه کردم.

مواد پرتابه باید باشد فرومغناطیسی.
همچنین، مواد پرتابه باید به همان اندازه باشد آستانه اشباع مغناطیسی بالا - مقدار القای اشباع $B_s$. یکی از بهترین گزینه ها آهن مغناطیسی نرم معمولی است (به عنوان مثال، فولاد غیر سخت شده معمولی St. 3 - St. 10) با القای اشباع 1.6 - 1.7 تسلا. میخ ها از سیم فولادی کم کربن و حرارتی تصفیه نشده ساخته شده اند (گریدهای فولادی St. 1 KP, St. 2 KP, St. 3 PS, St. 3 KP).
نام گذاری فولاد:
هنر- فولاد کربن با کیفیت معمولی؛
0 - 10 - درصد کربن 10 برابر افزایش یافته است. با افزایش محتوای کربن، القای اشباع $B_s$ کاهش می یابد.

و موثرترین آلیاژ است " پرمندور"، اما بسیار عجیب و غریب و گران است. این آلیاژ از 30-50٪ کبالت، 1.5-2٪ وانادیوم و بقیه آهن تشکیل شده است. Permendur دارای بالاترین القای اشباع $B_s$ در بین تمام فرومغناطیس های شناخته شده تا 2.43 تسلا است.

همچنین مطلوب است که مواد پرتابه به همان اندازه باشد هدایت کم. این به دلیل این واقعیت است که جریان های گردابی در یک میدان مغناطیسی متناوب در میله رسانا منجر به تلفات انرژی می شود.

بنابراین، به عنوان جایگزینی برای پرتابه های برش ناخن، یک میله فریت را آزمایش کردم ( میله فریت، از سلف از مادربرد گرفته شده است:

سیم پیچ های مشابهی نیز در منابع تغذیه کامپیوتر یافت می شود:

شکل ظاهری یک سیم پیچ هسته فریت:

مواد میله (احتمالا نیکل روی ( Ni-Zn) (آنالوگ برندهای داخلی فریت NN/VN) پودر فریت) است دی الکتریک، که وقوع جریان های گردابی را از بین می برد. اما نقطه ضعف فریت القای اشباع پایین $B_s$ ~ 0.3 تسلا است.
طول میله 2 سانتی متر بود:

چگالی فریت های نیکل-روی $\rho$ = 4.0 ... 4.9 g/cm 3 است.

گرانش پرتابه
محاسبه نیروی وارد بر پرتابه در تفنگ گاوس است مجتمعوظیفه.

چندین مثال از محاسبه نیروهای الکترومغناطیسی را می توان ارائه داد.

نیروی جاذبه یک قطعه فرومغناطیس به یک سیم پیچ برقی با هسته فرومغناطیسی (مثلا آرمیچر رله به سیم پیچ) با عبارت $F = (((((w I))^2) \mu_0 تعیین می شود. S) \over (2 ((\delta)^ 2)))$، که $w$ تعداد چرخش های سیم پیچ است، $I$ جریان در سیم پیچ سیم پیچ، $S$ مقطع است. مساحت هسته سیم پیچ، $\delta$ فاصله هسته سیم پیچ تا قطعه جذب شده است. در این حالت از مقاومت مغناطیسی فرومغناطیس ها در مدار مغناطیسی غفلت می کنیم.

نیرویی که فرومغناطیس را به میدان مغناطیسی یک سیم پیچ بدون هسته می کشد با $F = ((w I) \ بیش از 2) ((d\Phi) \over (dx))$ به دست می آید.
در این فرمول، $((d\Phi) \over (dx))$ نرخ تغییر شار مغناطیسی سیم پیچ $\Phi$ هنگام حرکت یک قطعه فرومغناطیس در امتداد محور سیم پیچ (تغییر مختصات) است. $x$)، محاسبه این مقدار بسیار دشوار است. فرمول فوق را می توان به صورت $F = (((I)^2) \over 2) ((dL) \over (dx))$ بازنویسی کرد که در آن $((dL) \over (dx))$ نرخ است تغییر اندوکتانس سیم پیچ $L$.

روش شلیک گلوله از تفنگ گاوس
قبل از شلیک، خازن باید با ولتاژ 400 ولت شارژ شود. برای این کار، کلید (2) را روشن کنید و کلید (4) را به موقعیت "CHARGE" ببرید. برای نشان دادن ولتاژ، یک نشانگر سطح از یک ضبط صوت شوروی از طریق یک تقسیم کننده ولتاژ به خازن متصل می شود. برای تخلیه اضطراری خازن بدون اتصال سیم پیچ، از یک مقاومت 6.8 کیلو اهم با توان 2 وات استفاده می شود که با استفاده از کلید (5) به خازن متصل می شود. قبل از شلیک، باید سوئیچ (4) را به موقعیت "SHOT" ببرید. برای جلوگیری از تأثیر پرش تماس بر روی تشکیل یک پالس کنترل، دکمه "Shot" به مدار ضد جهش روی رله سوئیچینگ و ریزمدار متصل می شود. 74HC00N. از خروجی این مدار، سیگنال یک دستگاه تک شات را راه اندازی می کند که یک پالس واحد با مدت زمان قابل تنظیم تولید می کند. این پالس از طریق یک اپتوکوپلر می رسد PC817به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور پالس، که جداسازی گالوانیکی مدار کنترل را از مدار قدرت فراهم می کند. پالس تولید شده روی سیم پیچ ثانویه تریستور را باز می کند و خازن از طریق آن به سیم پیچ تخلیه می شود.

جریانی که در هنگام تخلیه از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که پرتابه فرومغناطیسی را به داخل می کشد و به پرتابه سرعت اولیه مشخصی می دهد. پس از خروج از لوله، پرتابه با اینرسی به پرواز خود ادامه می دهد. باید در نظر داشت که پس از عبور پرتابه از مرکز سیم پیچ، میدان مغناطیسی پرتابه را کند می کند، بنابراین پالس جریان در سیم پیچ نباید طولانی شود، در غیر این صورت منجر به کاهش سرعت اولیه می شود. از پرتابه

برای کنترل از راه دور یک عکس، یک دکمه به کانکتور (1) متصل است:

تعیین سرعت خروج پرتابه از لوله
هنگام شلیک، سرعت و انرژی پوزه به شدت وابسته است از موقعیت اولیه پرتابهدر صندوق عقب
برای تنظیم موقعیت بهینه، لازم است سرعت خروج پرتابه از لوله اندازه گیری شود. برای این کار از سرعت سنج نوری استفاده کردم - دو سنسور نوری (ال ای دی IR VD1, VD2+ فوتوترانزیستورهای IR VT1, VT2) با فاصله $l$ = 1 سانتی متر از یکدیگر در تنه قرار می گیرند. هنگام پرواز، پرتابه فوتو ترانزیستورها را از تابش LED ها و مقایسه کننده های روی تراشه را می پوشاند. LM358Nتولید سیگنال دیجیتال:

هنگامی که شار نور سنسور 2 (نزدیک ترین به سیم پیچ) مسدود می شود، قرمز (" قرمز") LED، و هنگامی که سنسور 1 مسدود است - سبز (" سبز").

این سیگنال به سطح یک دهم ولت (تقسیم کننده از مقاومت ها) تبدیل می شود R1,R3و R2,R4) و با استفاده از یک کابل با دو شاخه به دو کانال ورودی خطی (نه میکروفون!) کارت صدای رایانه تغذیه می شود - یک دوشاخه متصل به کانکتور گاوسی و یک دوشاخه متصل به سوکت کارت صدای رایانه:
تقسیم کننده ولتاژ:


ترک کرد- کانال چپ؛ درست- کانال سمت راست؛ GND- "زمین"

دوشاخه متصل به تفنگ:

5 - کانال چپ; 1 - کانال سمت راست؛ 3 - "زمین"
دوشاخه متصل به کامپیوتر:

1 - کانال چپ؛ 2 - کانال سمت راست 3 - "زمین"

استفاده از یک برنامه رایگان برای پردازش سیگنال راحت است گستاخی().
از آنجایی که در هر کانال ورودی کارت صدا یک خازن به صورت سری به بقیه مدار متصل است، ورودی کارت صدا در واقع R.C.-chain، و سیگنال ضبط شده توسط کامپیوتر یک فرم صاف است:


نکات مشخص در نمودارها:
1 - پرواز قسمت جلوی پرتابه از سنسور 1
2- پرواز قسمت جلوی پرتابه از سنسور 2
3 - پرواز قسمت عقب پرتابه از سنسور 1
4 - پرواز قسمت عقب پرتابه از سنسور 2
من سرعت اولیه پرتابه را با اختلاف زمانی بین نقاط 3 و 4 تعیین می کنم، با توجه به اینکه فاصله سنسورها 1 سانتی متر است.
در مثال داده شده، با فرکانس دیجیتالی $f$ = 192000 هرتز برای تعداد نمونه $N$ = 160، سرعت پرتابه $v = ((l f) \over (N)) = ((1920) \بیش از 160 )$ 12 متر بر ثانیه بود.

سرعت خروج پرتابه از بشکه بستگی به موقعیت اولیه آن در لوله دارد که با جابجایی قسمت عقب پرتابه از لبه بشکه $\Delta$ مشخص می شود:

برای هر ظرفیت باتری $C$، موقعیت بهینه پرتابه (مقدار $\Delta$) متفاوت است.

برای پرتابه ای که در بالا توضیح داده شد و ظرفیت باتری 370 uF، نتایج زیر را دریافت کردم:

با ظرفیت باتری 150 µF نتایج به شرح زیر بود:

حداکثر سرعت پرتابه $v$ = 21.1 m/s (در $\Delta$ = 10 mm) بود که با انرژی ~ مطابقت دارد. 0.5 جی -

هنگام آزمایش یک پرتابه میله فریت، مشخص شد که به مکان بسیار عمیق تری در بشکه نیاز دارد (مقدار بسیار بزرگتر $\Delta $).

قوانین اسلحه
در جمهوری بلاروس، محصولات با انرژی پوزه ( انرژی پوزه) بیش از 3 جی نیست بدون مجوز مناسب خریداری شده و ثبت نشده است.
در فدراسیون روسیه، محصولات با انرژی پوزه کمتر از 3 جی سلاح محسوب نمی شوند.
در بریتانیا، محصولاتی که دارای انرژی پوزه هستند، سلاح محسوب نمی شوند. بیش از 1.3 J.

تعیین جریان تخلیه خازن
برای تعیین حداکثر جریان تخلیه خازن، می توانید از نمودار ولتاژ خازن در هنگام تخلیه استفاده کنید. برای انجام این کار، می توانید به کانکتوری متصل شوید که ولتاژ خازن که 100 برابر $n$ کاهش یافته است، از طریق یک تقسیم کننده تامین می شود. جریان تخلیه خازن $i = (n) \cdot (C \cdot ((du) \over (dt))) = (((m_u) \over (m_t)) C tg \alpha)$، جایی که $\alpha$ - زاویه تمایل مماس به منحنی ولتاژ خازن در یک نقطه معین.
در اینجا مثالی از چنین منحنی ولتاژ تخلیه در خازن آورده شده است:

در این مثال $C$ = 800 µF، $m_u$ = 1 V/div، $m_t$ = 6.4 ms/div، $\alpha$ = -69.4°، $tg\alpha = -2.66 $، که مطابقت دارد به جریان در ابتدای تخلیه $i = (100) \cdot (800) \cdot (10^(-6)) \cdot (1 \ بیش از (6.4 \cdot (10^(-3)))) \cdot (-2.66) = -33.3$ آمپر.

ادامه دارد

19 نوامبر 2014

اولاً سردبیران Science Debate به همه توپچی ها و موشک اندازان تبریک می گویند! به هر حال، امروز 19 نوامبر است - روز نیروهای موشکی و توپخانه. 72 سال پیش، در 19 نوامبر 1942، ضد حمله ارتش سرخ در طول نبرد استالینگراد با آماده سازی توپخانه قدرتمند آغاز شد.

به همین دلیل است که امروز برای شما یک نشریه اختصاص داده ایم که به توپ ها اختصاص دارد، اما نه معمولی، بلکه توپ های گاوس!

یک مرد، حتی وقتی بالغ می شود، در قلب یک پسر باقی می ماند، اما اسباب بازی هایش تغییر می کند. بازی های رایانه ای تبدیل به یک نجات واقعی برای افراد محترمی شده است که در کودکی بازی های "جنگ" را تمام نکرده اند و اکنون این فرصت را دارند که به عقب برسند.

فیلم‌های اکشن رایانه‌ای اغلب دارای سلاح‌های آینده‌نگرانه‌ای هستند که در زندگی واقعی آنها را نخواهید یافت - توپ معروف گاوس، که ممکن است یک استاد دیوانه آن را نصب کند یا به طور تصادفی در یک وقایع نامه مخفی پیدا کنید.

آیا می توان اسلحه گاوس را در زندگی واقعی تهیه کرد؟

به نظر می رسد که ممکن است، و انجام آن آنقدرها هم که در نگاه اول به نظر می رسد دشوار نیست. بیایید به سرعت دریابیم که تفنگ گاوس به معنای کلاسیک چیست. تفنگ گاوس سلاحی است که از روش شتاب جرم الکترومغناطیسی استفاده می کند.

طراحی این سلاح مهیب بر اساس یک سلونوئید - یک سیم پیچ استوانه ای از سیم ها است که در آن طول سیم چندین برابر بیشتر از قطر سیم پیچ است. هنگامی که جریان الکتریکی اعمال می شود، یک میدان مغناطیسی قوی در حفره سیم پیچ (سلونوئید) ایجاد می شود. پرتابه را به داخل شیر برقی می کشد.

اگر در لحظه ای که پرتابه به مرکز می رسد، ولتاژ برداشته شود، میدان مغناطیسی مانع از حرکت بدن با اینرسی نمی شود و از سیم پیچ به بیرون پرواز می کند.

مونتاژ یک تفنگ گاوس در خانه

برای ایجاد یک تفنگ گاوس با دستان خود، ابتدا به یک سلف نیاز داریم. سیم میناکاری شده را بدون خمیدگی تیز به دقت روی ماسوره بپیچید تا به هیچ وجه به عایق آسیب نرسانید.

بعد از پیچیدن لایه اول را با چسب پر کنید و صبر کنید تا خشک شود و به لایه بعدی بروید. به همین ترتیب شما باید 10-12 لایه را باد کنید. سیم پیچ تمام شده را روی لوله آینده سلاح قرار می دهیم. یک دوشاخه باید روی یکی از لبه های آن قرار گیرد.

برای به دست آوردن یک ضربه الکتریکی قوی، یک بانک خازن عالی است. آنها قادرند انرژی انباشته شده را برای مدت کوتاهی آزاد کنند تا گلوله به وسط سیم پیچ برسد.

برای شارژ خازن ها به شارژر نیاز دارید. دستگاه مناسبی در دوربین های عکاسی یافت می شود که از آن برای تولید فلاش استفاده می شود. البته ما در مورد مدل گران قیمتی صحبت نمی کنیم که ما آن را تشریح کنیم، اما کداک های یکبار مصرف این کار را انجام خواهند داد.

علاوه بر این، به غیر از شارژر و خازن، هیچ عنصر الکتریکی دیگری در آنها وجود ندارد. هنگام جدا کردن دوربین، مراقب باشید که دچار برق گرفتگی نشوید. با خیال راحت گیره های باتری را از دستگاه شارژ جدا کنید و خازن را از لحیم خارج کنید.

بنابراین، شما باید تقریبا 4-5 تخته را آماده کنید (در صورت تمایل و قابلیت ها، تعداد بیشتری ممکن است). سوال انتخاب خازن شما را مجبور می کند بین قدرت شلیک و زمان شارژ شدن انتخاب کنید. ظرفیت خازن بزرگتر نیز به مدت زمان طولانی تری نیاز دارد که سرعت آتش را کاهش می دهد، بنابراین باید مصالحه ای پیدا کنید.

عناصر LED نصب شده بر روی مدارهای شارژ با نور سیگنال می دهند که سطح شارژ مورد نیاز رسیده است. البته، می توانید مدارهای شارژ اضافی را وصل کنید، اما زیاده روی نکنید، تا تصادفاً ترانزیستورهای روی بردها نسوزند. برای تخلیه باتری بهتر است به دلایل ایمنی یک رله نصب کنید.

مدار کنترل را از طریق دکمه شاتر به باتری و مدار کنترل شده را به مدار بین سیم پیچ و خازن ها متصل می کنیم. برای شلیک گلوله، باید برق سیستم را تامین کنید و پس از سیگنال نور، سلاح را شارژ کنید. برق را خاموش کنید، هدف بگیرید و شلیک کنید!

اگر این روند شما را مجذوب خود کرد، اما قدرت حاصله کافی نیست، می توانید شروع به ایجاد یک تفنگ گاوس چند مرحله ای کنید، زیرا دقیقاً همان چیزی است که باید باشد.

مراحل رشد استانداردی وجود دارد که هر آماتور رادیویی واقعی از آن عبور می کند: فلاشر، توییتر، منبع تغذیه، تقویت کننده و غیره. جایی در ابتدا انواع شوکرها وجود داشت، تسلا و گاوسی. اما در مورد من، من تصمیم گرفتم یک تفنگ گاوس را از قبل مونتاژ کنم که افراد عادی مدت طولانی اسیلوسکوپ و آردوینو را لحیم می کردند. حدس میزنم وقتی بچه بودم به اندازه کافی بازی نمیکردم :-)

خلاصه، من 3 روز را در انجمن ها گذراندم، تئوری سلاح های پرتابه الکترومغناطیسی را برداشتم، مدارهای مبدل ولتاژ را برای شارژ خازن ها جمع آوری کردم و به کار مشغول شدم.

مدارهای اینورتر مختلف برای گاوس

در اینجا چندین مدار معمولی وجود دارد که به شما امکان می دهد 400 مورد نیاز را از باتری های 5-12 ولتی برای شارژ یک خازن دریافت کنید، که وقتی روی یک سیم پیچ تخلیه می شود، میدان مغناطیسی قدرتمندی ایجاد می کند که پرتابه را به بیرون هل می دهد. این باعث می شود گاوس قابل حمل باشد - صرف نظر از یک پریز 220 ولت از آنجایی که فقط باتری های 4.2 ولتی در دسترس بود، من روی مدار اینورتر DC-DC با ولتاژ پایین قرار گرفتم.

در اینجا پیچ ها دارای 5 سیم پیچ اولیه PEL-0.8 و سیم پیچ ثانویه 300 PEL-0.2 هستند. برای مونتاژ یک ترانسفورماتور زیبا از یک منبع تغذیه ATX تهیه کردم که متاسفانه کار نکرد ...

مدار تنها با یک حلقه فریت 20 میلی متری از یک ترانسفورماتور الکترونیکی چینی شروع شد. من فقط سیم پیچ های بازخورد را جمع کردم و همه چیز حتی از 1 ولت کار کرد! ادامه مطلب درست است، آزمایش‌های بیشتر دلگرم‌کننده نبودند: مهم نیست که چقدر سعی کردم سیم‌پیچ‌های مختلف را روی لوله‌ها بپیچم، هیچ فایده‌ای نداشت. یک نفر در مورد تیراندازی تخته سه لا 2 میلی متری صحبت کرد، اما این مورد من نیست ...

متاسفانه این مال من نیست))

و بعد از اینکه قدرتمندان را دیدم ، برنامه هایم را به کلی تغییر دادم و برای اینکه قاب را از دست ندهم ، برش از یک کانال کابل پلاستیکی با دسته ای بر اساس پایه مبلمان با روکش نیکل ، تصمیم گرفتم یک تفنگ شوکر از یک چراغ قوه چینی، خود چراغ قوه و یک دید لیزری از یک اشاره گر قرمز. این وینگرت است.

شوکر در یک چراغ قوه LED بود و برای مدت طولانی کار نمی کرد - باتری های نیکل-کادمیم جریان انباشته نشده بودند. بنابراین، من تمام این مواد را در یک محفظه مشترک قرار دادم و دکمه ها و سوئیچ های کنترل را بیرون آوردم.

نتیجه یک چراغ قوه شوکر با دید لیزری به شکل یک بلستر آینده نگر بود. آن را به پسرم دادم - او می دود و شلیک می کند.

بعداً، در فضای آزاد، یک صفحه ضبط صدا قرار می دهم که از علی به قیمت 1.5 دلار سفارش داده شده است، که قادر به ضبط یک قطعه موسیقی مانند شلیک لیزری، صداهای نبرد و غیره است.

سلام دوستان! مطمئناً برخی از شما قبلاً شتاب‌دهنده الکترومغناطیسی گاوس را خوانده‌اید یا شخصاً با آن برخورد کرده‌اید که بیشتر به نام «تفنگ گاوس» شناخته می‌شود.

یک تفنگ سنتی گاوس با استفاده از خازن‌های با ظرفیت بالا که به سختی پیدا می‌شوند یا نسبتاً گران‌قیمت هستند ساخته می‌شود و همچنین برای شارژ و شلیک به مقداری سیم‌کشی (دیود، تریستور و غیره) نیاز دارد. این می تواند برای افرادی که چیزی در مورد الکترونیک رادیویی نمی دانند بسیار دشوار باشد، اما میل به آزمایش به آنها اجازه نمی دهد یک جا بنشینند. در این مقاله سعی خواهم کرد به طور مفصل در مورد اصل عملکرد تفنگ صحبت کنم و اینکه چگونه می توانید یک شتاب دهنده گاوس را به حداقل ممکن مونتاژ کنید.

قسمت اصلی تفنگ سیم پیچ است. به عنوان یک قاعده، به طور مستقل روی نوعی میله غیر مغناطیسی دی الکتریک پیچیده می شود که قطر آن کمی بزرگتر از قطر پرتابه است. در طرح پیشنهادی، سیم پیچ را می توان حتی "با چشم" پیچید، زیرا اصل کار به سادگی اجازه نمی دهد تا هیچ گونه محاسبه ای انجام شود. کافی است یک سیم مسی یا آلومینیومی با قطر 0.2-1 میلی متر در لاک یا عایق سیلیکونی بدست آورید و 150-250 دور بر روی بشکه باد بزنید تا طول سیم پیچی یک ردیف تقریباً 2-3 سانتی متر باشد از شیر برقی آماده استفاده کنید.

در اسلحه های کلاسیک، این از طریق محاسبات دقیق، استفاده از تریستورها و سایر اجزایی که پالس را در لحظه مناسب "قطع" می کنند، به دست می آید. ما به سادگی زنجیره را «وقتی درست شد» می‌شکنیم. برای قطع اضطراری یک مدار الکتریکی در زندگی روزمره، از فیوزها می توان در پروژه ما استفاده کرد، اما بهتر است آنها را با لامپ های گلدسته درخت کریسمس جایگزین کنید. آنها برای منبع تغذیه ولتاژ پایین طراحی شده اند، بنابراین هنگامی که از شبکه 220 ولت تغذیه می شوند، فورا می سوزند و مدار را قطع می کنند.

بنابراین، بیایید همه چیز را به ترتیب بررسی کنیم. شارژ اسلحه بر روی یک شبکه 220 ولت کار می کند. شارژ شامل یک خازن 1.5 uF 400 V 1N4006 است. ولتاژ خروجی 350 ولت

بعدی بار محدود کننده جریان است - H1، در مورد من یک لامپ رشته ای است، اما می توانید از یک مقاومت قدرتمند 500 - 1000 اهم استفاده کنید. کلید S1 شارژ خازن ها را محدود می کند. کلید S2 جریان قدرتمندی را به شیر برقی منتقل می کند، بنابراین S2 باید جریان بالایی را تحمل کند، در مورد من از دکمه صفحه برق استفاده کردم.

خازن‌های C1 و C2، هر کدام 470 µF 400 V. مجموعاً 940 µF 400 V است. خازن‌ها باید با رعایت قطبیت و ولتاژ روی آنها در طول شارژ وصل شوند. می توانید ولتاژ روی آنها را با یک ولت متر کنترل کنید.

و اکنون سخت ترین چیز در طراحی تفنگ گاوس ما شیر برقی است. روی میله دی الکتریک پیچیده شده است. قطر داخلی تنه 5-6 میلی متر است. سیم مورد استفاده PEL 0.5. ضخامت سیم پیچ 1.5 سانتی متر است.

ما تفنگ گاوس الکترومغناطیسی خود را با برش میخ یا گلوله های دست ساز به ضخامت 4-5 میلی متر و به اندازه یک قرقره شتاب می دهیم. گلوله های سبک تر مسافت های طولانی تری را طی می کنند. سنگین ترها مسافت کمتری پرواز می کنند، اما انرژی بیشتری دارند. تفنگ گاوس من به قوطی های آبجو نفوذ می کند و بسته به گلوله به فاصله 10-12 متری شلیک می کند.

و همچنین برای شتاب دهنده بهتر است سیم های ضخیم تر را انتخاب کنید تا مقاومت کمتری در مدار وجود داشته باشد. بسیار مراقب باشید! در طول اختراع شتاب دهنده، چندین بار شوکه شدم، قوانین ایمنی الکتریکی را رعایت کنید و به قابلیت اطمینان عایق توجه کنید. با خلاقیتتون موفق باشید

در مورد مقاله GAUSS GUNS بحث کنید

.
در این مقاله کنستانتین، کارگاه How-todo، نحوه ساخت توپ گاوس قابل حمل را به شما نشان می دهد.

این پروژه فقط برای سرگرمی انجام شد، بنابراین هیچ هدفی برای ثبت رکورد در ساخت و ساز گائوسو وجود نداشت.

خازن را با ولتاژ بالا شارژ می کنیم و آن را به سیم پیچی از سیم مسی که روی بشکه قرار دارد تخلیه می کنیم.

هنگامی که جریان از آن عبور می کند، یک میدان الکترومغناطیسی قدرتمند ایجاد می شود. گلوله فرومغناطیسی به داخل لوله کشیده می شود. شارژ خازن خیلی سریع مصرف می‌شود و در حالت ایده‌آل، جریان عبوری از سیم‌پیچ از لحظه‌ای که گلوله در وسط قرار می‌گیرد، متوقف می‌شود.

قبل از اینکه به مونتاژ بپردازیم، باید به شما هشدار دهیم که باید با ولتاژ بالا با احتیاط کار کنید.

به خصوص هنگام استفاده از چنین خازن های بزرگ، این می تواند بسیار خطرناک باشد.

اولا به دلیل سادگی. الکترونیک در آن تقریبا ابتدایی است.

هنگام ساخت یک سیستم چند مرحله ای، باید به نوعی سیم پیچ ها را تغییر دهید، آنها را محاسبه کنید و سنسورها را نصب کنید.

مجبور شدم تا نیمه از پنجره نقاشی بکشم.

بنابراین، ما یک باتری AA می گیریم.

اگر مبدل دارای یکسو کننده نیمه موج بود، می شد از این امر جلوگیری کرد.
تلاش برای بازسازی موجود موفقیت آمیز نبود.

می توانید شروع به ساخت گلوله کنید. آنها باید مغناطیسی باشند.

با چسباندن بدنه و کلاف مونتاژ را تمام می کنیم.

محصول خانگی توسط کنستانتین کارگاه How-todo تقدیم شما گردید.

سلام به همه. در این مقاله به نحوه ساخت تفنگ گاوس الکترومغناطیسی قابل حمل با استفاده از میکروکنترلر خواهیم پرداخت. خب در مورد تفنگ گاوس البته هیجان زده شدم ولی در الکترومغناطیسی بودنش شکی نیست. این دستگاه روی یک میکروکنترلر برای آموزش برنامه‌ریزی میکروکنترلرها با استفاده از مثال ساختن یک تفنگ الکترومغناطیسی با دستان خود به افراد مبتدی طراحی شده است.

از همان ابتدا باید در مورد قطر و طول لوله اسلحه و موادی که از آن ساخته می شود تصمیم بگیرید. من از یک محفظه پلاستیکی 10 میلی متری از یک دماسنج جیوه ای استفاده کردم زیرا یکی از آن ها در اطرافم افتاده بود. می توانید از هر ماده موجودی که دارای خواص غیر فرومغناطیسی است استفاده کنید. اینها شیشه، پلاستیک، لوله مسی و غیره هستند. طول بشکه ممکن است به تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی مورد استفاده بستگی داشته باشد. در مورد من، از چهار سیم پیچ الکترومغناطیسی استفاده می شود، طول بشکه بیست سانتی متر بود.

در مورد قطر لوله مورد استفاده، تفنگ الکترومغناطیسی در حین کار نشان داد که باید قطر لوله را نسبت به پرتابه مورد استفاده در نظر گرفت. به بیان ساده، قطر لوله نباید خیلی بیشتر از قطر پرتابه مورد استفاده باشد. در حالت ایده آل، لوله تفنگ الکترومغناطیسی باید با خود پرتابه مناسب باشد.

ماده برای ایجاد پرتابه ها یک محور از یک چاپگر به قطر پنج میلی متر بود. از این ماده پنج قطعه خالی به طول 2.5 سانتی متر ساخته شد. اگرچه می توانید از قطعات فولادی، مثلاً سیم یا الکترود نیز استفاده کنید - هر آنچه که می توانید پیدا کنید.

شما باید به وزن خود پرتابه توجه کنید. وزن باید تا حد امکان سبک باشد. گلوله های من کمی سنگین بود.

قبل از ایجاد این تفنگ، آزمایشاتی انجام شد. خمیر خالی از قلم به عنوان بشکه و سوزن به عنوان پرتابه استفاده می شد. سوزن به راحتی جلد یک مجله نصب شده در نزدیکی تفنگ الکترومغناطیسی را سوراخ کرد.

از آنجایی که تفنگ الکترومغناطیسی اصلی گاوس بر اساس اصل شارژ یک خازن با ولتاژ بالا، حدود سیصد ولت ساخته شده است، به دلایل ایمنی، آماتورهای رادیویی تازه کار باید آن را با ولتاژ پایین، حدود بیست ولت، تغذیه کنند. ولتاژ پایین به این معنی است که برد پرواز پرتابه خیلی زیاد نیست. اما باز هم همه چیز به تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی مورد استفاده بستگی دارد. هرچه از سیم پیچ های الکترومغناطیسی بیشتر استفاده شود، شتاب پرتابه در تفنگ الکترومغناطیسی بیشتر می شود. قطر لوله نیز مهم است (هرچه قطر لوله کوچکتر باشد، پرتابه بیشتر پرواز می کند) و کیفیت سیم پیچی خود سیم پیچ های الکترومغناطیسی. شاید سیم پیچ های الکترومغناطیسی اساسی ترین چیز در طراحی یک تفنگ الکترومغناطیسی باشد تا بتوان به حداکثر پرواز پرتابه دست یافت.

پارامترهای سیم پیچ های الکترومغناطیسی من ممکن است متفاوت باشد. سیم پیچ با سیم به قطر 0.2 میلی متر پیچیده می شود. طول سیم پیچ لایه سیم پیچ الکترومغناطیسی دو سانتی متر است و شامل شش ردیف از این قبیل است. من هر لایه جدید را عایق نکردم، اما شروع به پیچیدن یک لایه جدید روی لایه قبلی کردم. با توجه به اینکه کویل های الکترومغناطیسی با ولتاژ پایین تغذیه می شوند، باید حداکثر ضریب کیفیت سیم پیچ را بدست آورید. بنابراین، ما تمام پیچ ها را محکم به یکدیگر می پیچیم، چرخش به چرخش.

در مورد دستگاه تغذیه، توضیح خاصی لازم نیست. همه چیز از ضایعات فویل PCB لحیم شده بود که از تولید بردهای مدار چاپی باقی مانده بود. همه چیز با جزئیات در تصاویر نشان داده شده است. قلب فیدر سروو درایو SG90 است که توسط یک میکروکنترلر کنترل می شود.

میله تغذیه از یک میله فولادی با قطر 1.5 میلی متر ساخته شده است. برای افزایش بازو، یک سیم مسی به قطر 1.5 میلی متر در دو سر خم شده بر روی راکر درایو سروو نصب می شود.

این وسیله ساده که از مواد ضایعاتی مونتاژ شده است، برای شلیک یک پرتابه به لوله تفنگ الکترومغناطیسی کاملاً کافی است. میله تغذیه باید به طور کامل از محفظه بارگیری خارج شود. پایه برنجی ترک خورده با قطر داخلی 3 میلی متر و طول 7 میلی متر به عنوان راهنما برای میله تغذیه عمل می کند. حیف شد که آن را دور بیندازیم، بنابراین درست مانند تکه های PCB فویل به کار آمد.

برنامه میکروکنترلر atmega16 در AtmelStudio ایجاد شده است و یک پروژه کاملا باز برای شما می باشد. بیایید به برخی از تنظیمات در برنامه میکروکنترلر که باید انجام شود نگاه کنیم. برای کارآمدترین عملکرد تفنگ الکترومغناطیسی، باید زمان عملکرد هر سیم پیچ الکترومغناطیسی را در برنامه تنظیم کنید. تنظیمات به ترتیب انجام می شود. ابتدا سیم پیچ اول را به مدار لحیم کنید، بقیه را وصل نکنید. زمان کار را در برنامه (بر حسب میلی ثانیه) تنظیم کنید.

میکروکنترلر را فلش کنید و برنامه را روی میکروکنترلر اجرا کنید. نیروی سیم پیچ باید به اندازه ای باشد که پرتابه را جمع کند و شتاب اولیه ایجاد کند. پس از دستیابی به حداکثر دسترسی پرتابه، تنظیم زمان کار سیم پیچ در برنامه میکروکنترلر، سیم پیچ دوم را متصل کرده و همچنین زمان را تنظیم کنید و به برد پرتابه حتی بیشتر برسید. بر این اساس، سیم پیچ اول روشن باقی می ماند.

PORTA |=(1 PORTA &=~(1

به این ترتیب، عملکرد هر سیم پیچ الکترومغناطیسی را پیکربندی می کنید و آنها را به ترتیب به هم وصل می کنید. با افزایش تعداد سیم پیچ های الکترومغناطیسی در دستگاه تفنگ گاوس الکترومغناطیسی، سرعت و بر این اساس، برد پرتابه نیز باید افزایش یابد.

از این روش پر زحمت تنظیم هر سیم پیچ می توان اجتناب کرد. اما برای انجام این کار، باید دستگاه خود اسلحه الکترومغناطیسی را مدرن کنید، سنسورهایی را بین سیم پیچ های الکترومغناطیسی برای نظارت بر حرکت پرتابه از یک سیم پیچ به سیم دیگر نصب کنید. سنسورها در ترکیب با یک میکروکنترلر نه تنها فرآیند راه اندازی را ساده می کنند، بلکه برد پرواز پرتابه را نیز افزایش می دهند. من این زنگ ها و سوت ها را اضافه نکردم و برنامه میکروکنترلر را پیچیده نکردم. هدف اجرای یک پروژه جالب و ساده با استفاده از میکروکنترلر بود. البته اینکه چقدر جالب است قضاوت با شماست. صادقانه بگویم، من مانند یک کودک خوشحال بودم که از این دستگاه "خراش" می کردم و ایده یک دستگاه جدی تر روی یک میکروکنترلر به بلوغ رسید. اما این موضوع برای مقاله دیگری است.

برنامه و طرح -

یک مدل کاملاً قدرتمند از توپ معروف گاوس که می توانید با دستان خود از مواد موجود آن را بسازید. ساخت این تفنگ گاوس خانگی بسیار ساده است، طراحی سبکی دارد، تمام قطعات مورد استفاده را می توان در هر سرگرمی خانگی و آماتور رادیویی یافت. با استفاده از برنامه محاسبه کویل می توانید حداکثر توان را بدست آورید.

بنابراین، برای ساخت یک توپ گاوس به موارد زیر نیاز داریم:

1. یک تکه تخته سه لا.
2. ورق پلاستیک.
3. لوله پلاستیکی برای پوزه ∅5 میلی متر.
4. سیم مسی برای سیم پیچ ∅0.8 میلی متر.
5. خازن های الکترولیتی با ظرفیت بالا
6. دکمه شروع
7. تریستور 70TPS12
8. باتری 4X1.5V
9. لامپ رشته ای و سوکت برای آن 40 وات
10. دیود 1N4007

مونتاژ محفظه برای مدار تفنگ گاوس

شکل بدن می تواند هر باشد، لازم نیست به طرح ارائه شده پایبند باشید. برای اینکه ظاهر زیبایی به بدن ببخشید، می توانید آن را با اسپری رنگ آمیزی کنید.

نصب قطعات در محفظه توپ گاوس

برای شروع، ما خازن ها را وصل می کنیم، در این مورد آنها به بست های پلاستیکی وصل شده اند، اما می توانید یک بست دیگر داشته باشید.

سپس سوکت لامپ رشته ای را در قسمت بیرونی محفظه نصب می کنیم. فراموش نکنید که دو سیم را برای برق به آن وصل کنید.

سپس محفظه باتری را داخل کیس قرار می دهیم و مثلا با پیچ های چوبی یا به روشی دیگر آن را ثابت می کنیم.

سیم پیچی برای تفنگ گاوس

برای محاسبه سیم پیچ گاوسی، می توانید از برنامه FEMM استفاده کنید، می توانید برنامه FEMM را از این لینک دانلود کنید.

استفاده از برنامه بسیار آسان است، شما باید پارامترهای لازم را در قالب وارد کنید، آنها را در برنامه بارگذاری کنید و در خروجی تمام ویژگی های سیم پیچ و اسلحه آینده را به طور کلی به دست می آوریم، دقیقاً تا سرعت پرتابه.

پس بیایید پیچیدن را شروع کنیم! ابتدا باید لوله آماده شده را بردارید و با استفاده از چسب PVA روی آن کاغذ بپیچید تا قطر بیرونی لوله 6 میلی متر باشد.

سپس در مرکز قطعات سوراخ می کنیم و آنها را روی لوله قرار می دهیم. با استفاده از چسب حرارتی آنها را ثابت می کنیم. فاصله بین دیوارها باید 25 میلی متر باشد.

سیم پیچ را روی بشکه قرار می دهیم و به مرحله بعد می رویم...

طرح توپ گاوس. مونتاژ

ما مدار را در داخل کیس با استفاده از نصب لولایی مونتاژ می کنیم.

سپس دکمه را روی بدنه نصب می کنیم، دو سوراخ دریل می کنیم و سیم های سیم پیچ را در آنجا می کشیم.

برای سهولت استفاده، می توانید پایه ای برای تفنگ بسازید. در این مورد از یک بلوک چوبی ساخته شده بود. در این نسخه از کالسکه، شکاف هایی در امتداد لبه های بشکه باقی مانده است، این برای تنظیم سیم پیچ ضروری است، با حرکت سیم پیچ، می توانید به بیشترین قدرت دست پیدا کنید.

پوسته های توپ از یک میخ فلزی ساخته می شوند. قطعات به طول 24 میلی متر و قطر 4 میلی متر ساخته شده اند. جاهای خالی پوسته باید تیز شوند.

مشترک شدن در اخبار

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 3

✪ شتاب دهنده ذرات باردار

✪ چرخش آونگ پیچشی 1 (V.N. Samokhvalov)

✪ اولگ سوکولوف درباره لشکرکشی مصر: نبرد ابوکر، قاهره و کارزار دسایکس

زیرنویس

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

پارامترهای سیم‌پیچ‌های شتاب‌دهنده، پرتابه و خازن‌ها باید به‌گونه‌ای هماهنگ شوند که هنگام شلیک گلوله، تا زمانی که پرتابه به شیر برقی نزدیک می‌شود، القای میدان مغناطیسی در شیر برقی به حداکثر برسد، اما با نزدیک شدن بیشتر به پرتابه. به شدت افت می کند شایان ذکر است که الگوریتم های مختلفی برای عملکرد سیم پیچ های شتاب دهنده امکان پذیر است.

انرژی جنبشی پرتابه E = m v 2 2 (\displaystyle E=(mv^(2) \بیش از 2)) m (\displaystyle m)- جرم پرتابه v (\displaystyle v)- سرعت آن انرژی ذخیره شده در خازن E = C U 2 2 (\displaystyle E=(CU^(2) \بیش از 2)) U (\displaystyle U)- ولتاژ خازن C (\displaystyle C)- ظرفیت خازن زمان تخلیه خازن

این زمانی است که در طی آن خازن کاملاً تخلیه می شود:

این زمانی است که در طی آن EMF سلف به حداکثر مقدار (تخلیه کامل خازن) افزایش می یابد و به طور کامل به 0 کاهش می یابد. برابر با نیم چرخه بالایی موج سینوسی است.

شایان ذکر است که در شکل ارائه شده خود، دو فرمول آخر را نمی توان برای محاسبه یک تفنگ گاوس استفاده کرد، البته فقط به این دلیل که با حرکت پرتابه در داخل سیم پیچ، اندوکتانس آن همیشه تغییر می کند.

کاربرد

از نظر تئوری می توان از تفنگ های گاوس برای پرتاب ماهواره های سبک به مدار استفاده کرد، زیرا با استفاده ثابت می توان منبع انرژی زیادی داشت. کاربرد اصلی نصب آماتور، نمایش خواص فرومغناطیس است. همچنین به طور فعال به عنوان یک اسباب بازی کودکان یا یک نصب خانگی که خلاقیت فنی (سادگی و ایمنی نسبی) را توسعه می دهد، استفاده می شود.

ایجاد

ساده ترین سازه ها را می توان از مواد ضایعاتی حتی با دانش فیزیک مدرسه جمع کرد

وب سایت های زیادی وجود دارند که نحوه مونتاژ یک توپ گاوس را به تفصیل شرح می دهند. اما شایان ذکر است که ایجاد سلاح در برخی کشورها ممکن است مجازات قانونی داشته باشد. بنابراین، قبل از ایجاد یک تفنگ گاوس، ارزش این را دارد که چگونه از آن استفاده کنید.

مزایا و معایب

تفنگ گاوس به عنوان یک سلاح دارای مزایایی است که انواع دیگر سلاح های کوچک فاقد آن هستند. این عدم وجود فشنگ و انتخاب نامحدود سرعت و انرژی اولیه مهمات است، امکان شلیک بی صدا (اگر سرعت پرتابه به اندازه کافی ساده از سرعت صوت تجاوز نکند)، از جمله بدون تغییر لوله و مهمات. پس زدگی نسبتاً کم (برابر ضربه پرتابه پرتاب شده، هیچ ضربه اضافی از گازهای پودر یا قطعات متحرک وجود ندارد)، از نظر تئوری، قابلیت اطمینان بیشتر و در تئوری مقاومت در برابر سایش و همچنین توانایی کار در هر شرایطی. ، از جمله در فضای بیرونی.

با این حال، با وجود سادگی ظاهری توپ گاوس، استفاده از آن به عنوان یک سلاح با مشکلات جدی همراه است که اصلی ترین آنها مصرف انرژی بالا است.

اولین و اصلی ترین مشکل، راندمان پایین نصب است. تنها 1-7 درصد از شارژ خازن به انرژی جنبشی پرتابه تبدیل می شود. این نقطه ضعف را می توان با استفاده از سیستم شتاب پرتابه چند مرحله ای تا حدی جبران کرد، اما در هر صورت، راندمان به ندرت به 27 درصد می رسد. اصولاً در تأسیسات آماتور انرژی ذخیره شده به صورت میدان مغناطیسی به هیچ وجه استفاده نمی شود، بلکه دلیل استفاده از کلیدهای قدرتمند (اغلب از ماژول های IGBT استفاده می شود) برای بازکردن سیم پیچ است (قانون لنز).

مشکل دوم مصرف انرژی بالا (به دلیل راندمان پایین) است.

سختی سوم (از دو مورد اول پیروی می کند) وزن و ابعاد زیاد نصب با راندمان پایین آن است.

مشکل چهارم، زمان شارژ مجدد تجمعی نسبتاً طولانی خازن ها است که حمل یک (معمولاً باتری قابل شارژ قوی) همراه با تفنگ گاوس و همچنین هزینه بالای آنها را ضروری می کند. از نظر تئوری افزایش کارایی با استفاده از شیر برقی ابررسانا امکان پذیر است، اما این به یک سیستم خنک کننده قدرتمند نیاز دارد که مشکلات اضافی را به همراه دارد و به طور جدی بر دامنه کاربرد نصب تأثیر می گذارد. یا از خازن های قابل تعویض با باتری استفاده کنید.

مشکل پنجم این است که با افزایش سرعت پرتابه، زمان عمل میدان مغناطیسی در طول عبور شیر برقی توسط پرتابه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، که منجر به نیاز نه تنها به روشن کردن هر سیم پیچ بعدی می شود. سیستم چند مرحله ای را از قبل، بلکه برای افزایش قدرت میدان خود به نسبت کاهش این زمان. معمولاً این اشکال بلافاصله نادیده گرفته می شود، زیرا اکثر سیستم های خانگی دارای تعداد کمی کویل یا سرعت گلوله ناکافی هستند.

در یک محیط آبی، استفاده از تفنگ بدون پوشش محافظ نیز به طور جدی محدود شده است - القای جریان از راه دور برای جدا شدن محلول نمک روی بدنه با تشکیل رسانه های تهاجمی (حلال)، که نیاز به محافظ مغناطیسی اضافی دارد، کافی است.

بنابراین، امروزه توپ گاوس هیچ چشم اندازی به عنوان یک سلاح ندارد، زیرا به طور قابل توجهی از سایر انواع سلاح های کوچک که بر اساس اصول مختلف عمل می کنند، پایین تر است. از نظر تئوری، البته اگر منابع فشرده و قدرتمندی از جریان الکتریکی و ابررساناهای با دمای بالا (200-300K) ایجاد شود، امکان‌پذیر است. با این حال، نصبی شبیه به تفنگ گاوس را می توان در فضای بیرونی استفاده کرد، زیرا در شرایط خلاء و بی وزنی بسیاری از معایب چنین تاسیساتی از بین می رود. به طور خاص، برنامه‌های نظامی اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا امکان استفاده از تأسیسات مشابه تفنگ گاوس را در ماهواره‌های مدارگرد برای نابودی فضاپیماهای دیگر (با پرتابه‌هایی با تعداد زیادی قطعات آسیب‌دنده کوچک) یا اشیاء روی سطح زمین در نظر گرفتند.