Pistola gauss hazlo tu mismo
Dado que ya comenzaron a reunirse en uno de los artículos con pistolas Gauss, o de otra manera. Pistola Gauss que estan hechos hazlo tu mismo, en este artículo publico otro diseño y grabaciones de video de la pistola Gauss.
Este pistola gauss alimentado por una batería en 12 voltios. Puedes verlo en la imagen.
Este artículo también puede servir como instrucción, ya que describe en detalle el montaje de la pistola.
Características del arma:
Peso: 2,5 kilogramos
Velocidad del proyectil: aproximadamente 9 m/s
Peso del proyectil: 29 g
Energía cinética del proyectil: aproximadamente 1,17 J.
Tiempo de carga de condensadores desde la batería a través del convertidor: 2 segundos
Tiempo de carga de condensadores de la red a través del convertidor: unos 30 segundos
Dimensiones: 200x70x170mm
Este acelerador electromagnético es capaz de disparar cualquier proyectil metálico que sea magnético. La pistola Gauss consta de una bobina y condensadores. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de la bobina, se forma un campo electromagnético que a su vez acelera el proyectil metálico. El propósito es muy diferente: básicamente asustar a tus compañeros de clase. En este artículo te diré cómo hacerte una pistola Gauss.
Diagrama estructural de un cañón Gauss
Me gustaría aclarar el momento. En el diagrama de bloques, el capacitor es de 450 Voltios. Y del multiplicador salen 500 Voltios. Absurdo. ¿No es cierto? Bueno, el autor no tomó esto en cuenta ni un poco.
Y ahora el propio circuito multiplicador:
en el esquema utilizado por el campo transistorIRF 3205.Con este transistor velocidad de carga condensador de 1000 uF para un voltaje de 500 voltios será aproximadamente igual a 2 segundos(con batería de 4 amperios/hora). Puedes utilizar un transistor IRL3705, pero la velocidad de carga será de unos 10 segundos. Aquí hay un vídeo del convertidor en acción:
El multiplicador de vídeo tiene un transistor IRL3705, por lo que los condensadores tardan mucho en cargarse. Más tarde, reemplacé el IRL3705 con el IRF 3205, la velocidad de carga pasó a ser de 2 segundos.
Resistencia R7 regulado tensión de salida de 50 a 900 voltios; El LED 1 indica cuando los condensadores se han cargado al voltaje correcto. Si el transformador multiplicador hace ruido, intente reducir la capacitancia del capacitor C1, el inductor L1 no es necesario, la capacitancia del capacitor C2 se puede reducir a 1000 uF, los diodos D1 y D2 se pueden reemplazar por otros diodos de características similares. . ¡IMPORTANTE! Cierre el interruptor S1 solo después de aplicar voltaje a las salidas de energía. De lo contrario, si se aplica voltaje a los terminales y el interruptor S1 está cerrado, el transistor puede fallar debido a un aumento repentino de voltaje.
El circuito en sí funciona de manera simple: el chip UC3845 genera pulsos rectangulares que se alimentan a la puerta de un potente transistor de efecto de campo, donde se amplifican en amplitud y se alimentan al devanado primario de un transformador de pulso. Además, los pulsos bombeados por el transformador de pulsos a una amplitud de 500-600 voltios son rectificados por el diodo D2 y los capacitores se cargan por el voltaje rectificado. El transformador se toma de la fuente de alimentación de una computadora. El diagrama muestra puntos cerca del transformador. Estos puntos indican el inicio del devanado. El método de bobinado del transformador es el siguiente:
1 . Cocinamos un transformador tomado de una fuente de alimentación de computadora innecesaria (el transformador más grande) en agua hirviendo durante 5 a 10 minutos, luego desmontamos con cuidado el núcleo de ferrita en forma de W y desenrollamos el transformador por completo.
2
. Primero, enrollamos la MITAD del devanado secundario con un cable con un diámetro de 0,5-0,7 mm. Es necesario enrollar desde la pierna indicada en el diagrama por el punto.
Después de enrollar 27 vueltas retiramos el cable sin morderlo, aislamos 27 vueltas con papel o cartón y recordamos de qué manera se enrolló el cable ¡¡¡ESTO ES IMPORTANTE !!! Si el devanado primario se enrolla en la dirección opuesta, entonces nada funcionará, ya que se restarán las corrientes.
3 . A continuación, enrollamos el devanado primario. También lo enrollamos desde el principio indicado en el diagrama. Lo enrollamos en la misma dirección en la que se enrolló la primera parte del devanado primario. El devanado primario consta de 6 cables soldados entre sí y enrollados con 4 vueltas. Enrollamos los 6 cables paralelos entre sí, colocándolos uniformemente en 4 vueltas en dos capas. Entre las capas se coloca una capa de papel aislante.
4 . A continuación, enrollamos el devanado secundario (otras 27 vueltas). Giramos en la misma dirección que antes. ¡Y ahora el transformador está listo! Queda por montar el esquema en sí. Si el circuito se realiza correctamente, el circuito funciona inmediatamente sin ninguna configuración.
Piezas para convertidor:
El convertidor requiere fuente poderosa energía como una batería de 4 amperios/hora. Cuanto más potente sea la batería, más rápida será la carga de los condensadores.
Aquí está el convertidor en sí:
Placa de circuito impreso del convertidor - vista inferior:
Este tablero es bastante grande y después de trabajar un poco, dibujé un tablero más pequeño en Sprint-layout:
Para aquellos que no pueden fabricar un convertidor, existe una versión de la pistola Gauss de la red eléctrica de ~220 voltios. Aquí está el circuito del multiplicador de la red:
Puede tomar cualquier diodo que mantenga un voltaje superior a 600 voltios; la capacitancia del capacitor se selecciona empíricamente de 0,5 a 3,3 microfaradios.
Si el esquema se crea correctamente, funcionará inmediatamente sin ninguna configuración.
Mi bobina es de 8 ohmios. Está enrollado con alambre barnizado de cobre de 0,7 mm de diámetro. largo total Cables de unos 90 metros.
Ahora que todo está hecho, queda montar el arma. El coste total del arma es de unos 1.000 rublos. El costo se calculó de la siguiente manera:
Para aquellos que quieran hacer la misma arma que la mía, aquí hay instrucciones paso a paso:
1) Recortamos un trozo de madera contrachapada de 200x70x5 mm.
2) Hacemos un soporte especial para el mango. Puedes hacer un mango con un juguete. pistola, pero tengo una empuñadura de pistola de insulina. Dentro del mango hay un botón con dos posiciones (tres pasadores).
3) Instale la manija.
4) Hacemos soportes de madera contrachapada para el convertidor.
5) Instale el convertidor sobre madera contrachapada.
6) Hacemos un escudo protector en el convertidor para que el proyectil no dañe el convertidor.
7) Instalamos la bobina y soldamos todos los cables como en el diagrama de bloques.
8) Hacemos el caso del tablero de fibra.
9) Instalamos todos los interruptores en su lugar, fijamos la batería con bridas grandes. ¡Eso es todo! ¡El arma está lista! Esta arma dispara los siguientes proyectiles:
Diámetro del proyectil 10 mm y longitud 50 mm. Peso 29 gramos.
Cañón de casco elevado:
Y por ultimo unos vídeos
Aquí tenéis un vídeo de la pistola Gauss en acción, disparada en una caja de cartón ondulado.
Disparo a baldosas de 0,8 mm de espesor:
19 de noviembre de 2014
Primero, ¡los editores de Science Debate felicitan a todos los artilleros y coheteros! Después de todo, hoy es 19 de noviembre, el Día de las Fuerzas de Misiles y la Artillería. Hace 72 años, el 19 de noviembre de 1942, comenzó la contraofensiva del Ejército Rojo durante la Batalla de Stalingrado con la más potente preparación artillera.
Por eso hoy hemos preparado para ti una publicación dedicada a las armas, pero no a las normales, ¡sino a las armas Gauss!
Un hombre, incluso cuando llega a ser adulto, sigue siendo un niño en su alma, solo cambian sus juguetes. Juegos de computadora Se han convertido en una verdadera salvación para los tíos respetables que no terminaron de jugar el "juego de guerra" en la infancia y ahora tienen la oportunidad de ponerse al día.
Las películas de acción por ordenador suelen tener armas futuristas que no encontrarás en vida real- el famoso cañón Gauss, que puede ser colocado por algún profesor loco o puede encontrarse por casualidad en una crónica secreta.
Resulta que es posible, y hacerlo no es tan difícil como podría parecer a primera vista. Más bien, averigüemos qué es una pistola Gauss en el sentido clásico. El Cañón Gauss es un arma que utiliza el método de aceleración de masa electromagnética.
El diseño de esta formidable arma se basa en un solenoide: un devanado cilíndrico de cables, donde la longitud del cable es muchas veces mayor que el diámetro del devanado. cuando se servirá electricidad, aparecerá un fuerte campo magnético en la cavidad de la bobina (solenoide). Empujará el proyectil hacia el solenoide.
Si, en el momento en que el proyectil llega al centro, se elimina el voltaje, entonces el campo magnético no impedirá que el cuerpo se mueva por inercia y saldrá volando de la bobina.
Para crear una pistola Gauss con nuestras propias manos, primero necesitamos un inductor. Enrolle con cuidado el alambre esmaltado en la bobina, sin dobleces pronunciados, para no dañar el aislamiento de ninguna manera.
La primera capa, después de enrollarla, rellénela con superpegamento, espere hasta que se seque y pase a la siguiente capa. De la misma manera, debes enrollar de 10 a 12 capas. Colocamos la bobina terminada en el futuro cañón del arma. Se debe poner un gorro en uno de sus bordes.
Para conseguir un impulso eléctrico fuerte, una batería de condensadores es perfecta. Son capaces de liberar la energía almacenada durante un breve periodo de tiempo hasta que la bala llega a la mitad de la bobina.
Para cargar los condensadores, necesitas Cargador. En las cámaras fotográficas existe un dispositivo adecuado que sirve para producir un flash. Por supuesto, no estamos hablando de un modelo caro que diseccionaremos, pero una Kodak desechable encajará.
Además, además de la carga y el condensador, no contienen otros elementos eléctricos. Al desmontar la cámara, tenga cuidado de no recibir una descarga eléctrica. Siéntase libre de quitar los clips de la batería del cargador y desoldar el condensador.
Por lo tanto, debe preparar aproximadamente 4-5 tableros (más si lo desea y las oportunidades lo permiten). La cuestión de elegir un condensador te obliga a elegir entre la potencia del disparo y el tiempo que tarda en cargarse. Una capacitancia grande del condensador requiere un período de tiempo más largo, lo que reduce la velocidad de disparo, por lo que habrá que encontrar un compromiso.
Los elementos LED instalados en los circuitos de carga señalan mediante luz que se ha alcanzado el nivel de carga requerido. Por supuesto, puede conectar circuitos de carga adicionales, pero no se exceda para no quemar inadvertidamente los transistores de las placas. Para descargar la batería, por motivos de seguridad, lo mejor es instalar un relé.
Conectamos el circuito de control a la batería a través del botón del obturador, y el circuito controlado se conecta al circuito, entre la bobina y los condensadores. Para disparar, es necesario suministrar energía al sistema y, después de una señal luminosa, cargar el arma. ¡Apaga la energía, apunta y dispara!
Si el proceso te cautivó y la potencia recibida no es suficiente, entonces puedes comenzar a crear una pistola Gauss de múltiples etapas, porque debería ser precisamente eso.
Los cañones de artillería modernos son de aleación. las últimas tecnologías, precisión de destrucción de las joyas y mayor poder de las municiones. Y, sin embargo, a pesar del tremendo progreso, las armas del siglo XXI disparan de la misma manera que sus bisabuelas: utilizando la energía de los gases en polvo.
La electricidad logró sacudir el monopolio de la pólvora. La idea de crear un arma electromagnética surgió casi simultáneamente en Rusia y Francia en plena Primera Guerra Mundial. Se basó en los trabajos del investigador alemán Johann Carl Friedrich Gauss, quien desarrolló la teoría del electromagnetismo, plasmada en un dispositivo inusual: una pistola electromagnética.
El principio de funcionamiento de la pistola Gauss.
Las ventajas de la pistola electromagnética Gauss en comparación con otros tipos de armas: la capacidad de variar de manera flexible velocidad inicial y la energía del proyectil, así como el silencio del disparo. También hay una desventaja: la baja eficiencia, que no supera el 27%, y los elevados costes energéticos asociados. Por lo tanto, hoy en día, la pistola Gauss tiene más perspectivas como instalación de aficionados. Sin embargo, la idea puede cobrar una segunda vida si se inventan nuevas fuentes de corriente compactas y resistentes.
El principio de funcionamiento del cañón de riel.
En Rusia, estos acontecimientos todavía están en marcha. El personal de una de las sucursales del Joint Institute demostró recientemente su visión del cañón de riel. altas temperaturas CORRIÓ. Se desarrolló un acelerador electromagnético para acelerar la carga. Una bala que pesaba varios gramos pudo dispersarse a una velocidad de aproximadamente 6,3 km/s.
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CONDENSADORES CARGADOS MORTAL¡PELIGROSO!
Pistola electromagnética (Gauss-gun, ing. Pistola de bobina) en su versión clásica es un dispositivo que utiliza la propiedad de los ferroimanes de ser atraídos hacia un área de un campo magnético más fuerte para acelerar un "proyectil" ferromagnético.
Mi pistola gauss:
vista desde arriba: 
vista lateral: 
1 - conector para conectar un disparador remoto
2 - interruptor "carga de batería / trabajo"
3 - conector para conectar a una tarjeta de sonido de computadora
4 - interruptor "carga / disparo del condensador"
5 - botón para descarga de emergencia del condensador
6 - indicador "Carga de la batería"
7 - indicador "Trabajo"
8 - indicador "Carga del condensador"
9 - indicador "Disparo"
Esquema de la parte de potencia del arma Gauss:
1 - baúl
2 - diodo protector
3 - bobina
4 - LED de infrarrojos
5 - fototransistores de infrarrojos
Los principales elementos estructurales de mi pistola electromagnética.:
batería
-
Yo uso dos baterías de iones de litio. SANYO UR18650A Formato 18650 desde una computadora portátil de 2150 mAh conectada en serie:
...
El límite de voltaje de descarga de estas baterías es de 3,0 V.
convertidor de voltaje para alimentar circuitos de control -
El voltaje de las baterías se suministra a un convertidor de voltaje elevador en el chip 34063, que aumenta el voltaje a 14 V. Luego, el voltaje se suministra al convertidor para cargar el capacitor y el chip 7805 lo estabiliza a 5 V para alimentar. el circuito de control.
convertidor de voltaje para cargar un capacitor
-
Convertidor de refuerzo basado en el temporizador 7555 y MOSFET-transistor ;
- Este norte-canal MOSFET- transistor en caso A-247 con el voltaje máximo permitido "fuente de drenaje" VDS= 500 voltios, corriente de pulso de drenaje máxima IDENTIFICACIÓN= 56 amperios y un valor típico de la resistencia drenaje-fuente en estado abierto RDS (encendido)= 0,33 ohmios. 
La inductancia del inductor convertidor afecta su funcionamiento:
muy poca inductancia determina baja velocidad carga del condensador;
una inductancia demasiado alta puede saturar el núcleo.
Como generador de impulsos ( circuito oscilador) para el convertidor ( convertidor de carga) puedes utilizar un microcontrolador (por ejemplo, el popular arduino), que le permitirá implementar modulación de ancho de pulso (PWM, PWM) para controlar el ciclo de trabajo de los pulsos.
condensador -
Condensador electrolítico para un voltaje de varios cientos de voltios.
Anteriormente, utilicé un condensador K50-17 de un flash externo soviético con una capacidad de 800 uF para un voltaje de 300 V: 
La desventaja de este condensador es, en mi opinión, un voltaje de funcionamiento bajo, una mayor corriente de fuga (conduce a más carga larga) y posiblemente un exceso de capacidad.
Por lo tanto, pasé a utilizar condensadores modernos importados: 
SAMWHA para una tensión de 450 V con una capacidad de 220 uF serie HC. HC- Este serie estándar condensadores SAMWHA, hay otras series: ÉL- trabajar en un rango de temperatura más amplio, hj- con vida útil prolongada;
PEC para un voltaje de 400 V con una capacidad de 150 microfaradios.
También probé un tercer condensador de 400 V con una capacidad de 680 uF, comprado en una tienda online. dx.com -
Al final me decidí por usar un condensador. PEC para un voltaje de 400 V con una capacidad de 150 microfaradios.
Para un capacitor, su resistencia en serie equivalente también es importante ( VSG).
cambiar -
interruptor de alimentación SA diseñado para cambiar un condensador cargado C en la bobina l:
como interruptor, puede usar tiristores o IGBT-transistores:
tiristor
-
Utilizo un tiristor de potencia TC125-9-364 con control de cátodo
apariencia
dimensiones 
- tiristor tipo clavija de alta velocidad: "125" significa la corriente de funcionamiento máxima permitida (125 A); "9" significa clase de tiristor, es decir voltaje de impulso repetitivo en cientos de voltios (900 V).
El uso de un tiristor como llave requiere la selección de la capacitancia del banco de capacitores, ya que un pulso de corriente prolongado hará que el proyectil que ha volado por el centro de la bobina sea retirado hacia atrás - " succionar efecto".
Transistor IGBT -
usar como llave IGBT-El transistor permite no solo cerrar, sino también abrir el circuito de la bobina. Esto permite que la corriente (y el campo magnético de la bobina) se interrumpa después de que el proyectil pase por el centro de la bobina; de lo contrario, el proyectil sería arrastrado hacia la bobina y, por lo tanto, se ralentizaría. Pero abrir el circuito de la bobina (una fuerte disminución de la corriente en la bobina) provoca la aparición de un pulso de alto voltaje en la bobina de acuerdo con la ley. inducción electromagnética$u_L = (L ((di_L) \sobre (dt)) )$. Para proteger la llave -IGBT-transistor, debes utilizar elementos adicionales: 
televisores con video- diodo ( diodo TVS), creando un camino para la corriente en la bobina cuando se abre la llave y amortiguando un fuerte aumento de voltaje en la bobina
Rdis- resistencia de descarga ( resistencia de descarga) - proporciona atenuación de la corriente en la bobina (absorbe la energía del campo magnético de la bobina)
crscondensador de supresión de timbre), que evita la aparición de pulsos de sobretensión en la llave (se puede complementar con una resistencia, formando amortiguador RC)
solía IGBT-transistor IRG48BC40F de la popular serie IRG4.
bobina (bobina) -
bobina enrollada en marco de plástico alambre de cobre. La resistencia óhmica de la bobina es de 6,7 ohmios. El ancho del devanado multicapa (a granel) $b$ es de 14 mm, en una capa hay aproximadamente 30 vueltas, el radio máximo es de aproximadamente 12 mm, el radio mínimo $D$ es de aproximadamente 8 mm (el radio promedio $a $ mide aproximadamente 10 mm, la altura es $c $ - aproximadamente 4 mm), diámetro del alambre - aproximadamente 0,25 mm.
Un diodo está conectado en paralelo con la bobina. UF5408 (diodo de supresión) (corriente máxima 150 A, voltaje inverso máximo 1000 V), que amortigua el pulso de voltaje de autoinducción cuando se interrumpe la corriente en la bobina.
barril
-
hecho de cuerpo bolígrafo.
proyectil -
Los parámetros del proyectil de prueba son un trozo de clavo con un diámetro de 4 mm (diámetro del cañón ~ 6 mm) y una longitud de 2 cm (el volumen del proyectil es 0,256 cm 3 y la masa $m$ = 2 gramos , si asumimos que la densidad del acero es 7,8 g/cm 3). Calculé la masa representando el proyectil como una combinación de un cono y un cilindro. 
El material del proyectil debe ser ferroimán.
Además, el material del proyectil debe tener la mayor cantidad posible umbral de saturación magnética alto - valor de inducción de saturación $B_s$. Uno de las mejores opciones es un hierro magnético blando ordinario (por ejemplo, acero ordinario no endurecido St. 3 - St. 10) con una inducción de saturación de 1,6 - 1,7 T. Los clavos están hechos de alambre de acero con bajo contenido de carbono y sin tratamiento térmico (grados de acero St. 1 KP, St. 2 KP, St. 3 PS, St. 3 KP).
Designación de acero:
Arte.- acero al carbono de calidad ordinaria;
0 - 10
- el porcentaje de carbono, aumentado 10 veces. A medida que aumenta el contenido de carbono, la inducción de saturación $B_s$ disminuye.
Y la más efectiva es la aleación " permanente", pero es demasiado exótico y caro. Esta aleación se compone de 30-50% de cobalto, 1,5-2% de vanadio y el resto es hierro. Permendur tiene la inducción de saturación $B_s$ más alta de todos los ferromagnetos conocidos, hasta 2,43 T.
También es deseable que el material del proyectil tenga la mayor cantidad posible. baja conductividad. Esto se debe al hecho de que en un campo magnético alterno se producen corrientes parásitas en una varilla conductora, que provocan pérdidas de energía.
Por lo tanto, como alternativa a las conchas, recortes de uñas, probé una varilla de ferrita ( varilla de ferrita) tomado del acelerador de la placa base: 
También se encuentran bobinas similares en las fuentes de alimentación de las computadoras: 
La apariencia de una bobina con núcleo de ferrita: 
Material del vástago (probablemente níquel-zinc ( Ni-Zn) (análogo a los grados nacionales de ferrita NN/VN) polvo de ferrita) es dieléctrico lo que elimina la aparición de corrientes parásitas. Pero la desventaja de la ferrita es la baja inducción de saturación $B_s$ ~ 0,3 T.
La longitud de la varilla era de 2 cm: 
La densidad de las ferritas de níquel-zinc es $\rho$ = 4,0 ... 4,9 g/cm 3 .
Fuerza de atracción del proyectil
El cálculo de la fuerza que actúa sobre un proyectil en un cañón Gauss es difícil tarea.
Se pueden dar varios ejemplos del cálculo de fuerzas electromagnéticas.
La fuerza de atracción de un trozo de ferroimán hacia una bobina de solenoide con núcleo ferromagnético (por ejemplo, una armadura de relé hacia una bobina) está determinada por la expresión $F = (((((w I))^2) \ mu_0 S) \over (2 ((\delta)^ 2)))$, donde $w$ es el número de vueltas de la bobina, $I$ es la corriente en el devanado de la bobina, $S$ es el área de la sección del núcleo de la bobina, $\delta$ es la distancia desde el núcleo de la bobina hasta la pieza que se atrae. En este caso, despreciamos la resistencia magnética de los ferromagnetos en un circuito magnético.
La fuerza que atrae un ferroimán hacia el campo magnético de una bobina sin núcleo está dada por $F = ((w I) \over 2) ((d\Phi) \over (dx))$.
En esta fórmula, $((d\Phi) \over (dx))$ es la tasa de cambio en el flujo magnético de la bobina $\Phi$ cuando un trozo de ferroimán se mueve a lo largo del eje de la bobina (cambio en el $x $ coordenada), este valor es bastante difícil de calcular. La fórmula anterior se puede reescribir como $F = (((I)^2) \over 2) ((dL) \over (dx))$, donde $((dL) \over (dx))$ es la tasa de inductancia de la bobina de cambio $L$.
Cómo disparar una pistola gauss
Antes de disparar, el condensador debe cargarse a un voltaje de 400 V. Para hacer esto, encienda el interruptor (2) y gire el interruptor (4) a la posición "CARGAR". Para indicar el voltaje, se conecta un indicador de nivel de una grabadora soviética al condensador a través de un divisor de voltaje. Para la descarga de emergencia del condensador sin conectar la bobina, se utiliza una resistencia de 6,8 kOhm con una potencia de 2 W, conectada con un interruptor (5) al condensador. Antes de disparar es necesario girar el interruptor (4) a la posición "SHOT". Para evitar la influencia del rebote del contacto en la formación de un pulso de control, el botón "Disparo" está conectado al circuito antirrebote en el relé de conmutación y el microcircuito. 74HC00N. Desde la salida de este circuito, la señal dispara un one-shot, que produce un único pulso de duración ajustable. Este impulso llega a través de un optoacoplador. PC817 al devanado primario del transformador de pulso, que proporciona aislamiento galvánico del circuito de control del circuito de potencia. El impulso generado en el devanado secundario abre el tiristor y el condensador se descarga a través de él hacia la bobina.
La corriente que fluye a través de la bobina durante la descarga crea un campo magnético que atrae el proyectil ferromagnético y le da cierta velocidad inicial. Después de salir del cañón, el proyectil vuela más lejos por inercia. En este caso, se debe tener en cuenta que después de que el proyectil pasa por el centro de la bobina, el campo magnético ralentizará el proyectil, por lo que no se debe apretar el pulso de corriente en la bobina, de lo contrario esto conducirá a una disminución. en la velocidad inicial del proyectil.
Para control remoto se conecta un botón al conector (1) con un disparo: 
Determinación de la velocidad del proyectil desde el cañón.
Cuando se dispara, la velocidad inicial y la energía dependen en gran medida desde la posición inicial del proyectil en el tallo.
Para establecer la posición óptima, es necesario medir la velocidad del proyectil que sale del cañón. Para ello utilicé un velocímetro óptico: dos sensores ópticos (LED IR VD1, VD2+ Fototransistores IR VT1, VT2) se colocan en el tronco a una distancia de $l$ = 1 cm entre sí. Durante el vuelo, el proyectil protege los fototransistores de la emisión de LED y los comparadores del microcircuito. LM358N formar una señal digital: 
Cuando se bloquea el flujo luminoso del sensor 2 (el más cercano a la bobina), se enciende el color rojo (" ROJO") LED, y cuando el sensor 1 se superpone - verde (" VERDE").
Esta señal se convierte a un nivel en décimas de voltio (divisores de resistencias R1,R3 Y R2,R4) y se alimenta a dos canales de la entrada lineal (¡no de micrófono!) de la tarjeta de sonido de la computadora mediante un cable con dos enchufes: un enchufe conectado al conector gaussiano y un enchufe enchufado al zócalo de la tarjeta de sonido de la computadora:
divisor de voltaje:
IZQUIERDA- canal izquierdo; BIEN- canal derecho; Tierra- "Tierra"
enchufe de pistola:
5 - canal izquierdo; 1 - canal derecho; 3 - "tierra"
enchufe conectado a la computadora:
1 - canal izquierdo; 2 - canal derecho; 3 - "tierra"
Para el procesamiento de señales es conveniente utilizar programa gratis Audacia().
Dado que un condensador está conectado en serie con el resto del circuito en cada canal de la entrada de la tarjeta de sonido, la entrada de la tarjeta de sonido en realidad es radiocontrol-cadena, y la señal registrada por la computadora tiene una forma suavizada: 
Puntos característicos en los gráficos:
1 - vuelo del frente del proyectil más allá del sensor 1
2 - vuelo de la parte delantera del proyectil más allá del sensor 2
3 - vuelo de la parte trasera del proyectil más allá del sensor 1
4 - vuelo de la parte trasera del proyectil más allá del sensor 2
Determino la velocidad de salida del proyectil a partir de la diferencia de tiempo entre los puntos 3 y 4, teniendo en cuenta que la distancia entre los sensores es de 1 cm.
En el ejemplo anterior, con una frecuencia de muestreo de $f$ = 192000 Hz para el número de muestras $N$ = 160, la velocidad del proyectil $v = ((l f) \over (N)) = ((1920) \over 160)$ era 12 m/s.
La velocidad del proyectil que sale del cañón depende de su posición inicial en el cañón, que viene determinada por el desplazamiento de la parte trasera del proyectil desde el borde del cañón $\Delta$: 
Para cada capacidad de batería $C$, la posición óptima del proyectil ($\Delta$ valor) es diferente.
Para el proyectil descrito anteriormente y una capacidad de batería de 370 uF, obtuve los siguientes resultados:
Con una capacidad de batería de 150 uF, los resultados fueron los siguientes:
La velocidad máxima del proyectil fue $v$ = 21,1 m/s (en $\Delta$ = 10 mm), lo que corresponde a una energía de ~ 0,5 J
-
Al probar un proyectil, una varilla de ferrita, resultó que requiere una ubicación mucho más profunda en el cañón (un valor $\Delta$ mucho mayor).
Leyes de armas
En la República de Bielorrusia, los productos con energía de boca ( bozal de energía) no más de 3 J
comprado sin permiso y no registrado.
EN Federación Rusa productos con energía de boca menos de 3J
No se consideran armas.
En el Reino Unido, los productos de energía de boca no se consideran armas. no más de 1,3 J.
Determinación de la corriente de descarga del condensador
Para determinar la corriente de descarga máxima de un condensador, puede utilizar la gráfica del voltaje a través del condensador durante la descarga. Para hacer esto, puede conectarse al conector, que se alimenta a través del divisor de voltaje en el capacitor, reducido en $n$ = 100 veces. Corriente de descarga del condensador $i = (n) \cdot (C \cdot ((du) \over (dt))) = (((m_u) \over (m_t)) C tg \alpha)$, donde $\alpha$ - el ángulo de inclinación de la tangente a la curva de tensión del condensador en un punto dado.
A continuación se muestra un ejemplo de una curva de voltaje de descarga a través de un capacitor: 
En este ejemplo, $C$ = 800 µF, $m_u$ = 1 V/div, $m_t$ = 6.4 ms/div, $\alpha$ = -69.4°, $tg \alpha = -2 .66 $, que corresponde a la corriente al inicio de la descarga $i = (100) \cdot (800) \cdot (10^(-6)) \cdot (1 \over (6,4 \cdot (10^(-3) ))) \cdot (-2,66) = -33,3$ amperios.
Continuará
.
En este artículo, Konstantin de How-todo le mostrará cómo hacer un cañón Gauss portátil.
El proyecto se hizo sólo por diversión, por lo que no había ningún objetivo de establecer ningún récord en la construcción gaussiana.
Cargamos el condensador. Alto voltaje y descargarlo en una bobina de alambre de cobre ubicado en el tallo.
Cuando la corriente fluye a través de él, se crea un poderoso campo electromagnético. Una bala ferromagnética se introduce en el cañón. La carga del condensador se agota muy rápidamente e, idealmente, la corriente a través de la bobina deja de fluir cuando la bala está en el medio.
Antes de proceder al montaje, conviene advertir que es necesario trabajar con mucho cuidado con alto voltaje.
Especialmente cuando se utilizan condensadores tan grandes, puede resultar bastante peligroso.
Primero, por la sencillez. La electrónica en él es casi elemental.
En la fabricación de un sistema de múltiples etapas, es necesario cambiar de alguna manera las bobinas, calcularlas e instalar sensores.
Tuve que pintar medio asomado a la ventana.
Por tanto, cogemos una batería de dedo.
