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最簡單電磁炮怎麼做

最簡單電磁炮怎麼做,在很多電影中,電磁炮作為神器被賦予了氣場。被視為神器的電磁炮是如何執行的?其實也沒那麼神祕。下面教你最簡單電磁炮怎麼做?

最簡單電磁炮怎麼做1

在聊DIY之前,我們先來扒一下電磁炮的背景吧!英國科學家法拉第發現,如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動,導線上會產生電流;

而如果給位於磁場中的導線通電,則這根導線將會受到一個力的推動。這就是著名的法拉第電磁感應定律。正是根據這一定律,人們發明了現在廣泛應用的發電機和電動機。電動機產生的強勁扭矩啟示了科學家和軍事家,如果把磁場中的這根導線換成一個導軌,上面再擱一枚炮彈,或乾脆把導線換作一枚可導電的炮彈,這枚炮彈能不能被髮射出去呢?

接下來我們來聊聊電磁炮的原理:電磁炮不過是一種比較特殊的電動機,它的轉子不是旋轉的,而是作直線加速運動的炮彈。

那麼如何產生驅動炮彈的磁場,並讓電流經過炮彈,使它獲得前進的動力呢?一個最簡單的電磁炮設計如下:用兩根導體制成軌道,中間放置炮彈,使電流可以通過三者建立迴路。把這個裝置放在磁場中,並給炮彈通電,炮彈就會加速向前飛出。電磁炮一般用在戰艦上優點是威力大、射程遠、精度高且成本小。

最簡單電磁炮怎麼做
  

重要的是學習過程

用於戰艦上的武器級別的東西我們小P民是做不出來的,那些是幾十萬伏電壓和超級大電容才可能實現的東西。我們呢,靠幾百伏的電壓,和市場上能買到的電容,其實哪一天能做出一個近距離打老鼠的電磁槍就很OK了。或者有哪個人才突破了那個電磁炮基本原理,發現新的理論,才會帶著大家進入新紀元。

對於我們大多數普通愛好者而言,先學會電磁炮基本原理,同時能做出一套發射裝備,把鐵釘打出去就是很大的收穫了。電磁炮基本原理不難理解,其實就是對電容的充電放電,通過控制充滿電的電容瞬間放電,線圈產生強大的磁性把鐵質子彈吸飛出去。為實現這個控制過程,所以需要電容、線圈、開關等元件。

最簡單電磁炮怎麼做 第2張
  

這麼玩電磁炮才極客

買一個電容或者從哪個電器的電源板上拆一個電容,標稱電壓有100V以上,容量有50UF以上,就應該能玩,電容的引數大小,代表能量的大小,小有小的玩法,只不過線圈銅線線徑細一些,匝數少一些,子彈大不了用一枚縫補衣服的針。當然這是最窮的玩法。想真正學到基本知識,還是要投資一點點的,節約零食錢,就能省下一套實驗電磁炮所需要的元件。

下面我們先做一個最簡單的,相對窮但不是最窮的玩法:

1、一個250V330UF或450V220UF或其他容量的電容;

2、兩個小夾子和一小段線;

3、一個壞的或不用的充電器或LED燈什麼的,開啟以後只保留整流電路,四個整流二極體或者一個整流橋的電路,目的就是直接接入市電後,直流整流得到220V的直流電壓,用於對電容充電;

4、幾米0.35---1.0MM線徑的漆包銅線,這個只能買了,實在沒有看能不能從1平方以下的電線裡面拆了,拆夠實驗就行;

5、帶頭的用完水的`簽字筆芯,這個筆芯塑料管約有5MM,做炮管用,那個筆頭就做子彈,夠省錢吧,實在沒有用完的,直接拆了吹掉那些墨水,也才浪費0.5元,就得到一個炮管和一顆規則的子彈。

最簡單電磁炮怎麼做 第3張
  

下圖就是使用筆芯做線圈炮管,直接在空筆芯上加了兩個塑料片做擋板,繞上0.35直徑的漆包線,小的約有200多匝,大的有500多匝:

圖2為一個450V1000UF的電容,充電器是用一個3元的舊床頭LED燈改裝的,只保留整流電路,輸出220V的直流,整流電路都不懂的朋友趕緊百度下。這裡還是把整流電路附上吧,也可以自己拿四個整流二極體和一個電容來做。

其中這裡有個密祕,CBB電容C1的容量越大,充電速度就越快,0.1-10UF都行,不過容量大體積好大的。根據自己的需要來選擇,一般根據所充電容來選吧。。電容很大才需要充電功率大!

圖2中的軟夾子線,充電的時候是可以的,但用來夾線圈放電就太細了,會瞬間燒斷掉,得自己找0.5平方以上的線來重新做,如下圖就隨便找了1平方的線,粗了些,有點硬,為了省錢,家裡能找到什麼線就用什麼線哦!

這些材料都準備好後,就可以開始試驗了!

1、充電

把改裝好的整流頭兩端先用夾子夾在電容兩端,注意正負極!然後插入市電,充電開始。如果手上有萬用表,就可以用直接測量電容兩端的電壓,會慢慢上升,450V1000UF的電容最高可充至約330V,再想高到400V,可能要等很久,沒試過。如果沒有萬用表,充個10多秒就行了,撥開插頭。

2、放電

把電容一端先和線圈一端直接連上,再用粗夾子夾好線圈另一端,然後直接用另一端觸碰電容另一端,注意勿觸控裸線!炮管裡記得放個小鐵釘或筆芯頭,然後隨著夾子觸到電容另一端,“啪”一聲,並打火花,“子彈”就飛出去了!

這就是最窮的玩法!

由於有高壓,所以一定要注意安全,因為沒有其他開關,都是用手操作,最好用個小鉗子(塑料柄的)隔電,還有直接用線圈一端觸電容發彈時打火,膽小的可能會嚇一下。

另外找個雙位電燈開關,暗裝明裝的都行,把充電和放電迴路上分別接在電燈開關上,就安全多了,一個開關充電,一個開關放電。就可以去嚇別人去了!

最簡單電磁炮怎麼做2

第一個問題:電能如何轉化為動能

根據原理和結構的不同,電磁炮使用的磁力可分為以下幾類:

(1)外磁場中“外電路直接提供彈丸電流”的力。這個力可以是排斥的,也可以是吸引的,比如軌道炮的應用。

(2)變化的磁場排斥良導體,即外磁場中“射彈感應電流”施加的力。彈丸電流不是由外部電路直接提供的,而是由電磁感應產生的。這個力一般是排斥的。比如物理教材中的“跳環實驗”和“感應槍的應用”。

(3)磁場吸引鐵器:由鐵磁性材料(如鋼、鐵、鐵氧體)製成的彈丸在外磁場中施加的力。一般吸引力,如磁阻槍應用。

根據上述原理的不同,電磁炮可分為以下幾種:

感應槍示意圖

第二個問題:如何理解“磁場中受到的力”

外磁場中“外電路直接提供的彈丸電流”的力為——安培力

dc電流中的安培力

環形電流的右手定則

最簡單電磁炮怎麼做 第4張
  

安培力,即“彈丸電流在外磁場中施加的力”,可以用來更準確地解釋磁阻炮的電磁力。思路如下。首先,外部磁場明顯來自線圈。那麼,有必要引入“磁化電流”的概念來解釋射彈電流。參照下圖,

彈丸表面磁化電流

鐵磁介質置於外磁場中,其分子會產生與外磁場方向相同的分子磁場。考慮這些分子磁場對應的分子電流,可以發現,當均勻磁化時,相反方向的分子電流總是流過介質的各個部分,會相互抵消;只有截面邊緣的分子電流沒有抵消,一層電流——磁化電流與截面邊緣重合。

在引入“磁化電流”的概念後,磁阻炮的電磁力可以解釋為“線圈產生的磁場中磁化電流對彈丸的.安培力”。彈丸之所以被吸引,是因為鐵磁體的磁化電流有這樣一個方向——,它產生的磁場方向與外磁場方向相同,所以安培力是指向線圈的。

第三個問題:電磁炮製作的材料和工具有哪些

以上材料可以製造出簡單的電磁炮系統。

這篇短文就具體測試套件的來源和製作方法以及系統電磁炮理論的解釋而言,太單薄了。所以推薦一本書,—— 《你好,電磁炮》,可以提供具體的測試資料和系統知識。

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