BUDŻET PAŃSTWA INSTYTUCJA EDUKACYJNA WYŻSZEGO KSZTAŁCENIA ZAWODOWEGO

„REGIONALNA AKADEMIA STANU SAMARA (NAYANOVOY)”

Ogólnorosyjski konkurs prac badawczych

"Wiedza-2015"

(sekcja fizyczna)

Naukowy badania

w tym temacie: " « odPRZYGOTOWANIE DZIAŁU GAUSA W WARUNKACH DOMOWYCH I BADANIE JEGO CHARAKTERYSTYKI»

kierunek : fizyka

Zakończony:

PEŁNE IMIĘ I NAZWISKO. Egorshin Anton

Murzin Artem

SGOAN, klasa 9 "A2"

instytucja edukacyjna, klasa

Doradca naukowy:

PEŁNE IMIĘ I NAZWISKO. Zawierszyńskaja I. A.

dr, nauczyciel fizyki

głowa Wydział Fizyki SGOAN

(według stopnia, stanowiska)

Samara 2015

1. Wstęp…………………………………………………….......…3

2. Krótka biografia……………………………………………..……5

3. Wzory do obliczania charakterystyk modelu Gaussa Gun ... 6

4. Część praktyczna……………………………………….…..…….8

5. Wyznaczanie sprawności modelu…………………………………………..….10

6. Dodatkowe badania……….……….….…11

7. Wniosek……………………………………………….……...13

8. Lista referencji………………………………………………...14

Wstęp

W tym artykule badamy działo Gaussa, które wielu widziało w niektórych grach komputerowych. Pistolet elektromagnetyczny Gaussa jest znany wszystkim fanom gier komputerowych i science fiction. Został nazwany na cześć niemieckiego fizyka Karla Gaussa, który badał zasady elektromagnetyzmu. Ale czy zabójcza broń fantasy jest tak daleka od rzeczywistości?

Z kursu fizyka w szkole Dowiedzieliśmy się, że prąd elektryczny przepływający przez przewodniki wytwarza wokół nich pole magnetyczne. Im większy prąd, tym silniejsze pole magnetyczne. Największym praktycznym zainteresowaniem jest pole magnetyczne cewki z prądem, czyli cewka indukcyjna (solenoid). Jeśli cewka z prądem jest zawieszona na cienkich przewodach, to zostanie ustawiona w tej samej pozycji, co igła kompasu. Oznacza to, że cewka ma dwa bieguny - północny i południowy.

Pistolet Gaussa składa się z elektromagnesu, wewnątrz którego znajduje się lufa dielektryczna. W jeden z końców lufy umieszczany jest pocisk wykonany z ferromagnesu. Gdy przez elektrozawór płynie prąd elektryczny, powstaje pole magnetyczne, które przyspiesza pocisk, „wciągając” go do elektrozaworu. W tym przypadku na końcach pocisku powstają bieguny symetryczne do biegunów cewki, dzięki czemu po przejściu przez środek elektrozaworu pocisk może zostać przyciągnięty w przeciwnym kierunku i spowolniony.

Aby uzyskać jak największy efekt, impuls prądu w elektromagnesie musi być krótkotrwały i silny. Z reguły do ​​uzyskania takiego impulsu służą kondensatory elektryczne. Parametry uzwojenia, pocisku i kondensatorów muszą być skoordynowane w taki sposób, aby po wystrzeleniu pocisku indukcyjność pola magnetycznego w elektromagnesie była maksymalna, ale gwałtownie spadała w miarę zbliżania się pocisku.

Działo Gaussa jako broń ma zalety, których nie mają inne bronie strzeleckie. To brak pocisków, nieograniczony wybór prędkości początkowej i energii amunicji, możliwość cichego strzału, także bez zmiany lufy i amunicji. Relatywnie niski odrzut (równy pędowi wyrzuconego pocisku, brak dodatkowego pędu gazów pędnych lub ruchomych części). Teoretycznie większa niezawodność i odporność na zużycie, a także możliwość pracy w każdych warunkach, w tym w kosmosie. Możliwe jest również użycie dział Gaussa do wystrzelenia lekkich satelitów na orbitę.

Jednak pomimo pozornej prostoty, używanie go jako broni jest obarczone poważnymi trudnościami:

Niska wydajność - około 10%. Częściowo tę wadę można zrekompensować za pomocą wielostopniowego systemu przyspieszania pocisków, ale w każdym razie sprawność rzadko osiąga 30%. Dlatego działo Gaussa przegrywa nawet z bronią pneumatyczną pod względem siły strzału. Druga trudność to wysokie zużycie energii i wystarczające długi czas skumulowane ładowanie kondensatorów, co wymusza noszenie źródła zasilania wraz z pistoletem Gaussa. Zastosowanie nadprzewodzących solenoidów można znacznie zwiększyć, jednak wymagałoby to wydajnego systemu chłodzenia, co znacznie zmniejszyłoby mobilność działa Gaussa.

Długi czas przeładowania między strzałami, czyli niska szybkostrzelność. Strach przed wilgocią, bo gdy jest mokra, sama zszokuje strzelca.

Jednak główny problem są to potężne źródła zasilania broni, które są włączone ten moment są nieporęczne, co wpływa na przenośność.

Tak więc dzisiaj działo Gaussa do broni o małej sile niszczącej (broń automatyczna, karabiny maszynowe itp.) Nie ma wielkich perspektyw jako broń, ponieważ jest znacznie gorsza od innych typów małe ramiona. Perspektywy pojawiają się, gdy używa się go jako broni morskiej dużego kalibru. Na przykład w 2016 roku marynarka wojenna USA rozpocznie testowanie działa na wodzie. Railgun lub Railgun to broń, w której pocisk jest wyrzucany nie za pomocą materiału wybuchowego, ale za pomocą bardzo silnego impulsu prądu. Pocisk znajduje się pomiędzy dwiema równoległymi elektrodami - szynami. Pocisk uzyskuje przyspieszenie dzięki sile Lorentza, która występuje, gdy obwód jest zamknięty. Za pomocą działa szynowego możliwe jest rozproszenie pocisku do znacznie większych prędkości niż przy użyciu ładunku prochowego.

Jednak zasadę elektromagnetycznego przyspieszania masy można z powodzeniem zastosować w praktyce np. przy tworzeniu narzędzi konstrukcyjnych – nowoczesny i nowoczesny kierunek fizyki stosowanej. Urządzenia elektromagnetyczne, które przekształcają energię pola w energię ruchu ciała, z różnych powodów nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania w praktyce, dlatego warto o tym mówić nowość nasza praca.

Znaczenie projektu : Ten projekt ma charakter interdyscyplinarny i obejmuje dużą ilość materiału.

Cel : badanie urządzenia elektromagnetycznego akceleratora masy (pistolet Gaussa), a także zasad jego działania i zastosowania. Złóż działający model działa Gaussa i określ jego skuteczność.

Główne zadania :

1. Rozważ urządzenie zgodnie z rysunkami i układami.

2. Zapoznanie się z urządzeniem i zasadą działania elektromagnetycznego akceleratora masy.

3. Stwórz działający model.

4. Określ sprawność modelu

Praktyczna część pracy :

Stworzenie funkcjonującego modelu akceleratora masy w domu.

Hipoteza : Czy można stworzyć w domu najprostszy model działania Gaussa Gun'a?

Krótko o samym Gaussie.

(1777-1855) - niemiecki matematyk, astronom, geodeta i fizyk.

Prace Gaussa charakteryzuje organiczny związek między matematyką teoretyczną i stosowaną, zakresem problemów. Prace Gaussa miały wielki wpływ na rozwój algebry (dowód fundamentalnego twierdzenia algebry), teorii liczb (reszta kwadratowa), geometrii różniczkowej (geometria wewnętrzna powierzchni), fizyki matematycznej (zasada Gaussa), teorii elektryczności oraz magnetyzm, geodezja (opracowanie metody najmniejszych kwadratów) i wiele gałęzi astronomii.

Carl Gauss urodził się 30 kwietnia 1777 r. w Brunszwiku (obecnie Niemcy). Zmarł 23 lutego 1855, Getynga, Królestwo Hanoweru (obecnie Niemcy). Za życia otrzymał honorowy tytuł „Księcia Matematyków”. On był jedyny syn biedni rodzice. Nauczyciele szkolni byli pod takim wrażeniem jego zdolności matematycznych i językowych, że zwrócili się o wsparcie do księcia Brunszwiku, który przekazał pieniądze na kontynuowanie nauki w szkole i na Uniwersytecie w Getyndze (w latach 1795-98). Gauss otrzymał doktorat w 1799 na Uniwersytecie w Helmstedt.

Odkrycia w dziedzinie fizyki

W latach 1830-1840 Gauss poświęcił wiele uwagi zagadnieniom fizyki. W 1833 roku, w ścisłej współpracy z Wilhelmem Weberem, Gauss zbudował pierwszy w Niemczech telegraf elektromagnetyczny. W 1839 r. Gauss opublikował swoją pracę „Ogólna teoria sił przyciągających i odpychających działających odwrotnie do kwadratu odległości”, w której wyrusza. główne postanowienia teorii potencjału i dowodzi słynnego twierdzenia Gaussa-Ostrogradskiego. Praca Gaussa „Dioptric Studies” (1840) poświęcona jest teorii obrazowania w złożonych układach optycznych.

Wzory związane z zasadą działania broni.

Energia kinetyczna pocisku

https://pandia.ru/text/80/101/images/image003_56.gif" alt="(!JĘZYK:~m" width="17"> - масса снаряда!}
- jego prędkość

Energia zmagazynowana w kondensatorze

https://pandia.ru/text/80/101/images/image006_39.gif" alt="(!JĘZYK:~U" width="14" height="14 src="> - напряжение конденсатора!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image008_36.gif" alt="(!LANG:~T = (\pi\sqrt(LC) \over 2)" width="100" height="45 src=">!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image007_39.gif" alt="(!JĘZYK:~C" width="14" height="14 src="> - ёмкость!}

Czas pracy cewki indukcyjnej

Jest to czas, w którym EMF cewki indukcyjnej wzrasta do swojej maksymalnej wartości (pełne rozładowanie kondensatora) i całkowicie spada do 0.

https://pandia.ru/text/80/101/images/image009_33.gif" alt="(!JĘZYK:~L" width="13" height="14 src="> - индуктивность!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image011_23.gif" alt="(!LANG: indukcyjność cewki wielowarstwowej, wzór" width="201" height="68 src=">!}

Indukcyjność obliczamy biorąc pod uwagę obecność gwoździa wewnątrz cewki. Dlatego przyjmujemy względną przenikalność magnetyczną około 100-500. Do produkcji pistoletu wykonaliśmy własną cewkę indukcyjną o liczbie zwojów 350 (7 warstw po 50 zwojów), otrzymaliśmy cewkę o indukcyjności 13,48 μH.

Obliczamy rezystancję przewodów według standardowa formuła.

Im mniejszy opór, tym lepiej. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że drut o dużej średnicy jest lepszy, ale powoduje to zwiększenie wymiarów geometrycznych cewki i zmniejszenie gęstości pola magnetycznego w jej środku, więc trzeba tu szukać swojego złotego środka.

Z analizy literatury doszliśmy do wniosku, że w przypadku pistoletu Gaussa domowy miedziany drut nawojowy o średnicy 0,8-1,2 mm jest całkiem akceptowalny.

Moc strat czynnych określa wzór [W] gdzie: I - prąd w amperach, R - rezystancja czynna przewodów w omach.

W tej pracy nie założyliśmy pomiaru natężenia prądu i obliczenia strat, są to zagadnienia przyszłych prac, gdzie planujemy wyznaczyć prąd i energię cewki..jpg" width="552" height=" 449"> .gif" szerokość="12" wysokość="23"> ;https://pandia.ru/text/80/101/images/image021_8.jpg" width="599 height=906" height="906">

OKREŚLANIE EFEKTYWNOŚCI MODELU.

Aby określić skuteczność, przeprowadziliśmy następujący eksperyment: wystrzeliliśmy pocisk o znanej masie w jabłko o znanej masie. Jabłko zawieszono na nitce o długości 1 m. Ustaliliśmy odległość, o jaką jabłko odbiega. Zgodnie z tym odchyleniem określamy wysokość wzrostu, korzystając z twierdzenia Pitagorasa.

Wyniki eksperymentów dotyczących obliczania sprawności

Tabela nr 1

Główne obliczenia oparte są na prawach ochrony:

Zgodnie z prawem zachowania energii, wraz z jabłkiem określamy prędkość pocisku:

https://pandia.ru/text/80/101/images/image024_15.gif" width="65" height="27 src=">

https://pandia.ru/text/80/101/images/image026_16.gif" width="129" height="24">

https://pandia.ru/text/80/101/images/image029_14.gif" width="373" height="69 src=">

0 "style="border-collapse:collapse">

Z tabeli wynika, że ​​siła strzału zależy od rodzaju pocisku i jego masy, ponieważ wiertło waży tyle samo, co 4 igły razem, ale jest grubsze, solidniejsze, więc jego energia kinetyczna jest większa.

Stopnie penetracji przez pociski różnych ciał:

Typ docelowy: arkusz zeszytu.

Tutaj wszystko jest jasne, prześcieradło przebija się idealnie.

Typ docelowy: notatnik z 18 kartkami .

Wiertła nie wzięliśmy, bo jest tępe, ale zwrot jest znaczący.

W tym przypadku pociski miały wystarczająco dużo energii, aby przebić notatnik, ale za mało energii, aby pokonać siłę tarcia i wylecieć drugą stroną. Tutaj wiele zależy od zdolności penetracji pocisku, czyli kształtu i jego chropowatości.

Wniosek.

Celem naszej pracy było zbadanie urządzenia elektromagnetycznego akceleratora masy (działo Gaussa), a także zasad jego działania i zastosowania. Złóż działający model działa Gaussa i określ jego skuteczność.

Osiągnęliśmy cel: wykonał eksperymentalny model roboczy elektromagnetycznego akceleratora masy (działo Gaussa), upraszczając schematy dostępne w Internecie i dostosowując model do sieci prądu przemiennego o standardowych charakterystykach.

Określono wydajność powstałego modelu. Wydajność okazała się wynosić około 1%. Wydajność ma niewielkie znaczenie, co potwierdza wszystko, czego nauczyliśmy się z literatury.

Po przeprowadzeniu badania wyciągnęliśmy dla siebie następujące wnioski:

1. Całkiem możliwe jest zbudowanie działającego prototypu elektromagnetycznego akceleratora masy w domu.

2. Zastosowanie elektromagnetycznego przyspieszania masy ma wspaniałe perspektywy w przyszłości.

3. Broń elektromagnetyczna może stać się godnym zamiennikiem broni palnej dużego kalibru, zwłaszcza przy tworzeniu kompaktowych źródeł energii.

Bibliografia:

1. Wikipedia http://ru. Wikipedia. organizacja

2. Główne rodzaje EMO (2010) http://www. gauss2k. ludzie. ru/indeks. htm

3. Nowa broń elektromagnetyczna 2010

http://vpk. nazwa/wiadomości/40378_novoe_elektromagnitnoe_oruzhie_vyizyivaet_vseobshii_interes. html

4. Wszystko o dziale Gaussa
http://catarmorgauss. ucoz. pl/forum/6-38-1

5. www. popmech. en

6. gaus2k. ludzie. en

7. www. fizyka. en

8 www. sfiz. en

12. Fizyka: podręcznik do klasy 10 z pogłębionym studium fizyki /itp.; wyd. ,. – M.: Oświecenie, 2009.

13. Fizyka: podręcznik do klasy 11 z pogłębionym studium fizyki /itp.; wyd. ,. – M.: Oświecenie, 2010.

Budżet gminy instytucja edukacyjna gimnazjum z pogłębionym studium poszczególnych przedmiotów nr 1
Temat: Stworzenie eksperymentalnej konfiguracji „Gauss Gun”
Wypełnił: Anton Woroszylin
Koltunow Wasilij
Kierownik: Buzdalina I.N.
Woroneż
2017
Spis treści
Wstęp
1. Część teoretyczna
1.1 Zasada działania.
1.2 Historia stworzenia.
2. Część praktyczna
2.1 Opcje instalacji
2.2 Obliczanie prędkości
2.3 Charakterystyka cewki
Wyjście

Wstęp
Znaczenie pracy
Przez cały okres swojego istnienia człowiek dążył do tworzenia coraz doskonalszych instrumentów. Pierwsze z nich pomagały człowiekowi w bardziej efektywnym prowadzeniu działalności gospodarczej, inne chroniły wyniki tej działalności gospodarczej przed ingerencją sąsiadów.
W tej pracy rozważymy możliwość stworzenia i praktycznego zastosowania akceleratorów elektromagnetycznych.
Włócznia, łuk, maczuga, ale oto pierwsze armaty, pistolety, pistolety. Przez cały okres rozwoju ludzkości ewoluowała również broń. A teraz najprostsze pistolety silikonowe zostały zastąpione karabinami automatycznymi. Być może w przyszłości zastąpi je nowy rodzaj broni, na przykład elektromagnetyczny. Aby żyć w pokoju i uniknąć różnych konfliktów zbrojnych, silne państwo musi chronić interesy swoich obywateli, a do tego musi mieć w swoim arsenale potężne narzędzie obronne, które może chronić przed atakami z dowolnego miejsca na naszej planecie. W tym celu musimy iść naprzód i rozwijać broń. Jak wiadomo, za rozwojem technologii w sprzęcie wojskowym idzie rozwój technologii wykorzystywanych przez ludność iw życiu codziennym.
Jednymi z najczęstszych rodzajów broni palnej są armaty i pistolety, które wykorzystują energię uwalnianą przez spalanie prochu. Ale przyszłość należy do broni elektromagnetycznej, w której ciało nabywa energia kinetyczna ze względu na energię pola elektromagnetycznego. Wystarczą zalety tej broni.
Rozważ pozytywne aspekty używania akceleratora elektromagnetycznego jako broni:
- brak dźwięku podczas strzelania,
- Potencjalnie duża prędkość
- większa dokładność,
- bardziej niszczący efekt,
Negatywne strony:
- niska wydajność w tej chwili;
- wysokie zużycie energii, nieporęczne.
Technologia tworzenia działa elektromagnetycznego może być wykorzystana do rozwoju transportu, w szczególności do wystrzeliwania satelitów na orbitę. Bardziej zaawansowane baterie mogą dać impuls do rozwoju przyjaznych dla środowiska metod wytwarzania energii elektrycznej (np. słonecznej).
Można przypuszczać, że rozwój tego obiecującego rodzaju broni popchnie ludzkość nie tyle ku zagładzie, ile ku stworzeniu.

Cel:
Stwórz działający model pełnowymiarowego działa Gaussa i zbadaj jego właściwości.
Zadania robocze:
Zbadanie możliwości użycia tego typu broni w rzeczywistych warunkach.
Zmierz wydajność zakładu
Zbadaj zależność masy pocisku i jego uderzających właściwości.
Hipoteza: Możliwe jest stworzenie działającego modelu działa Gaussa - modelu broni elektromagnetycznej.

Część teoretyczna.
Zasada działania
Pistolet Gaussa składa się z elektromagnesu, wewnątrz którego znajduje się lufa dielektryczna. W jeden z końców lufy umieszczany jest pocisk wykonany z ferromagnesu. Gdy przez elektrozawór płynie prąd elektryczny, powstaje pole magnetyczne (rys. 1), które przyspiesza pocisk, „wciągając” go do elektrozaworu. Jednocześnie na końcach pocisku powstają bieguny, zorientowane zgodnie z biegunami cewki, dzięki czemu po przejściu przez środek elektrozaworu pocisk jest przyciągany w przeciwnym kierunku, czyli zwalnia. Aby uzyskać jak największy efekt, impuls prądu w elektromagnesie musi być krótkotrwały i silny. Z reguły do ​​uzyskania takiego impulsu stosuje się kondensatory elektrolityczne o wysokim napięciu roboczym.
Parametry cewek przyspieszających, pocisku i kondensatorów muszą być skoordynowane w taki sposób, aby przy zbliżaniu się pocisku do elektromagnesu indukcja pola magnetycznego w elektromagnesie była maksymalna przy zbliżaniu się pocisku do elektromagnesu, ale gwałtownie spadała w miarę zbliżania się pocisku .

Ryż. 1 - reguła prawej ręki
Historia stworzenia.
Pistolety elektromagnetyczne dzielą się na następujące typy:
Railgun to elektromagnetyczny akcelerator masy, który przyspiesza przewodzący pocisk wzdłuż dwóch metalowych szyn za pomocą siły Lorentza.
Pistolet Gaussa nosi imię niemieckiego naukowca Karla Gaussa, który położył podwaliny pod teoria matematyczna elektromagnetyzm. Należy pamiętać, że ta metoda przyspieszania masy stosowana jest głównie w instalacjach amatorskich, ponieważ nie jest wystarczająco wydajna do praktycznego wdrożenia.
Pierwszy działający przykład pistoletu elektromagnetycznego został opracowany przez norweskiego naukowca Christiana Birkelanda w 1904 roku i był prymitywnym urządzeniem, którego charakterystyka wcale nie była genialna. Pod koniec II wojny światowej niemieccy naukowcy wysunęli pomysł stworzenia działa elektromagnetycznego do walki z wrogimi samolotami. Żadna z tych broni nigdy nie została zbudowana. Jak odkryli amerykańscy naukowcy, energia potrzebna do obsługi każdego takiego pistoletu wystarczyłaby do oświetlenia połowy Chicago. W 1950 roku australijski fizyk Mark Olifan rozpoczął tworzenie armaty 500 MJ, która została ukończona w 1962 roku i użyta do eksperymentów naukowych.
W połowie 2000 roku armia amerykańska zaczęła opracowywać bojową kopię pistoletu elektromagnetycznego dla swojej floty. Planują wyposażyć dużą liczbę okrętów w tego typu działa do 2020 roku (rys. 2).
151765112395
Ryż. 2 - statek USS Zumwalt, na którym planowane jest zainstalowanie broni elektromagnetycznej

8255207645
(Rys. 3 - Carl Gauss)
Karl Gauss (1777 - 1855) jest niemieckim naukowcem, którego zasługi dla światowej nauki trudno przecenić. Przez całe życie znany był jako mechanik, astronom, matematyk, geodeta, fizyk. Carl Gauss położył podwaliny pod teorię oddziaływania elektromagnetycznego. Działanie rozpatrywanego akceleratora masy opiera się na interakcji elektromagnetycznej, dlatego został nazwany na cześć osoby, która położyła podwaliny pod zrozumienie tego zjawiska.

2.1 Opcje instalacji
Wzory do obliczania głównych parametrów instalacji
Energia kinetyczna pocisku
E=mv22m - masa pocisku
v to jego prędkość
Energia zmagazynowana w kondensatorze
E = napięcie kondensatora CU22U
C - pojemność kondensatora
Czas rozładowania kondensatora
Jest to czas potrzebny do pełnego rozładowania kondensatora:
T=2πLCL - indukcyjność
317533401000C - pojemnik
Ryż. 4 - schemat instalacji
2.2 Obliczanie prędkości
Prędkość pocisku została obliczona empirycznie. W odległości 1 m od instalacji zainstalowano szlaban, a następnie oddano strzał. W tym czasie dyktafon nagrywał dźwięk od momentu oddania strzału do momentu uderzenia pocisku w barierę. Następnie plik audio został załadowany do programu do edycji dźwięku i zgodnie ze schematem (rys. 5) obliczono czas lotu pocisku do celu. Założono, że dźwięk rozchodzi się błyskawicznie i bez odbić ze względu na niewielką odległość instalacji od przegrody oraz niewielkie rozmiary pomieszczenia, w którym dokonywano pomiaru.

Ryż. 5 - obraz odebrany na komputerze
Obliczmy parametry cewki generującej pole magnetyczne. Układ uzwojenia kondensatora jest obwodem oscylacyjnym.
Znajdź jego okres oscylacji. Czas pierwszej połowy cyklu oscylacji jest równy czasowi przelotu gwoździa od początku uzwojenia do jego środka, a ponieważ gwóźdź początkowo był w spoczynku, czas ten jest w przybliżeniu równy podzielonej długości uzwojenia przez prędkość pocisku.
Otrzymaliśmy, że czas lotu pocisku t = 0,054 s
Oblicz prędkość pocisku:
v= St= 18,5 m/s
η= mv2CU2∙100%=1,13%. Energia użyteczna to 1,8 J.
Sprawność zmontowanej instalacji jest akceptowalna dla instalacji amatorskiej.
2.3 Charakterystyka cewki
prawo4445
Liczba zwojów: ~ 280
Promień: 2R=12; w = 8 mm
Długość uzwojenia: l - 41 mm
Oblicz indukcyjność cewki:
L=μ0∙N2R22π(6R+9l+10w)μ0 - względna przenikalność magnetyczna stalowego gwoździa, w przybliżeniu równa 100.
L = 14,4 µH

Ryż. 6 - zakończona instalacja

Wyjście
W toku prac wszystkie początkowo postawione przez nas cele zostały pomyślnie osiągnięte.
Byliśmy przekonani, że przy znajomości fizyki zdobytej w szkole można stworzyć działającą broń elektromagnetyczną.
Prędkość pocisku została ustalona eksperymentalnie metodą wynalezioną niezależnie.
Zmierzono wydajność układu doświadczalnego. Wynosi 1,13%. Uzyskane dane pozwalają stwierdzić, że w rzeczywistych warunkach ten gatunek broń nie będzie z powodzeniem używana ze względu na niską wydajność. Skuteczne praktyczne zastosowanie będzie możliwe tylko wtedy, gdy wynalezione zostaną materiały, które pozwolą na wydajniejsze rozpraszanie energii niż miedź.

Jakoś w Internecie znalazłem artykuł o broni Gaussa i pomyślałem o tym, że fajnie byłoby mieć jeden (lub nawet dwa) dla siebie. W trakcie wyszukiwania natknąłem się na witrynę gauss2k i korzystając z najprostszego schematu, zmontowałem super-fajny-mega-gaussowy pistolet.

Tutaj jest:

I trochę strzelił:

A potem ogarnął mnie silny smutek, że nie mam super fajnego pistoletu, ale pierdnięcie, którego jest wiele. Usiadłem i zacząłem myśleć o tym, jak mogę zwiększyć wydajność. Długo myślałem. Rok. Przeczytałem całe gauss2k i podłogę forum wojskowego. Wynaleziony.

Okazuje się, że istnieje program napisany przez zagranicznych naukowców, ale skończony przez naszych rzemieślników pod armatą Gaussa i nazywa się on niczym innym jak FEMM.

Pobrałem z forum skrypt .lua i wersję zagraniczną programu 4.2 i przygotowałem się do obliczeń naukowych. Ale go tam nie było, zagraniczny program nie chciał uruchomić rosyjskiego skryptu, ponieważ skrypt powstał pod wersją 4.0. I otworzyłem instrukcję (nazywają to podręcznikiem) w języku burżuazyjnym i całkowicie ją zapaliłem. Ujawniła mi się wielka prawda, że ​​w skrypcie, przeklęty, musisz najpierw dodać podstępną linijkę.

Oto on: setcompatibilitymode(1) -- włącz tryb zgodności femm 4.2
I usiadłem do długich obliczeń, brzęczała moja maszyna licząca i otrzymałem opis naukowca:

Opis

Pojemność kondensatora, mikroFarad= 680
Napięcie kondensatora, Volt = 200
Całkowita rezystancja, Ohm = 1.800147899376892
Rezystancja zewnętrzna, Ohm = 0,5558823529411765
Rezystancja cewki, Ohm = 1,244265546435716
Liczba zwojów na cewkę = 502.1193771626296
Średnica drutu nawojowego cewki, mm = 0,64
Długość drutu w cewce, metr = 22.87309092387464
Długość cewki, mm = 26
Średnica zewnętrzna cewki, mm = 24
Indukcyjność cewki z pociskiem w pozycji wyjściowej, mikroHenry = 1044.92294174225
Średnica zewnętrzna lufy, mm = 5
Masa pocisku, gramy = 2.450442269800038
Długość pocisku, mm = 25
Średnica pocisku, mm = 4
Odległość, przy której początkowy moment kula jest wpychana do cewki, milimetr = 0
Materiał, z którego wykonany jest pocisk = nr 154 Materiał wyselekcjonowany doświadczalnie (żelazo zwykłe)
Czas procesu (mikrosek)= 4800
Przyrost czasu, mikros=100
Energia pocisku J = 0,27655896667129519
Energia kondensatora J = 13,6
Sprawność Gaussa (%)= 2,033521814065823
Prędkość wylotowa, m/s = 0
Prędkość pocisku na wyjściu z cewki, m / s = 15.02403657199634
Maksymalna osiągnięta prędkość, m/s = 15.55034094445013

A potem usiadłem, aby urzeczywistnić tę magię w rzeczywistości.

Wziąłem z anteny rurkę (jeden z odcinków D=5mm) i zrobiłem w niej nacięcie (szlifierką), ponieważ rurka jest zamkniętą pętlą w której będą indukowane prądy przeklęte, zwane prądami wirowymi, a to bardzo rura będzie się nagrzewać, zmniejszając sprawność, która już jest niska.

Oto co się stało: szczelina ~ 30 mm

Rozpoczął nawijanie cewki. W tym celu wyciąłem 2 kwadraty (30x30 mm) z folii z włókna szklanego i z otworem w środku (D=5mm) i wytrawionymi na nich podstępnymi ścieżkami do przylutowania do rurki (nawet błyszczy jak kawałek żelaza, ale faktycznie mosiądz).

Z tymi wszystkimi rzeczami usiadłem do nawijania cewki:

Zawinięty. I zgodnie z tym samym schematem zmontowałem to podchwytliwe urządzenie.

Oto jak to wygląda:

Tyrystor i mikrik były ze starych zapasów, ale kondensator dostałem z zasilacza komputerowego (są dwa). Z tego samego zasilacza zastosowano następnie mostek diodowy i dławik przekształcony w transformator podwyższający, ponieważ ładowanie z gniazdka jest niebezpieczne i nie znajduje się w otwartym polu, dlatego potrzebuję konwertera, który ja rozpoczął budowę. Aby to zrobić, wziąłem wcześniej zmontowany generator na NE555:

I podłączyłem go do przepustnicy:

który miał 2 uzwojenia po 54 zwoje drutu 0,8. Zasilałem to wszystko baterią 6 woltów. A przecież jaka magia - zamiast 6 woltów na wyjściu (uzwojenia takie same) mam aż 74 wolty. Po wypaleniu kolejnej paczki instrukcji dotyczących transformatorów dowiedziałem się:

- Jak wiadomo prąd w uzwojeniu wtórnym jest tym większy im szybciej zmienia się prąd w uzwojeniu pierwotnym tj. proporcjonalna do pochodnej napięcia w uzwojeniu pierwotnym. Jeżeli pochodną sinusoidy jest również sinusoida o tej samej amplitudzie (w transformatorze wartość napięcia jest mnożona przez współczynnik transformacji N), to sytuacja wygląda inaczej przy impulsach prostokątnych. Na zboczach natarcia i spływu impulsu trapezowego szybkość zmian napięcia jest bardzo duża, a pochodna w tym punkcie również ma bardzo ważne stąd wysokie napięcie.

Gauss2k.narod.ru „Przenośne urządzenie do ładowania kondensatorów”. Autor ADF

Po krótkim namyśle doszedłem do wniosku: ponieważ moje napięcie wyjściowe wynosi 74 wolty, ale potrzebuję wtedy 200 - 200/74 = 2,7 razy liczba zwojów musi zostać zwiększona. Razem 54 * 2,7 = 146 zwojów. Jedno z uzwojeń przewinąłem cieńszym drutem (0,45). Zwiększono liczbę tur do 200 (w rezerwie). Bawiłem się częstotliwością konwertera i uzyskałem pożądane 200 woltów (w rzeczywistości 215).

Oto jak to wygląda:

Brzydkie, ale to jest opcja tymczasowa, wtedy zostanie przerobiona.

Po zebraniu tych wszystkich rzeczy zrobiłem kilka zdjęć:

Po odpaleniu postanowiłem zmierzyć, jakie parametry ma moja broń. Rozpoczęto od pomiaru prędkości.

Siedząc wieczorem z papierem i długopisem, wymyśliłem wzór, który pozwala obliczyć prędkość na torze lotu:

Dzięki tej trudnej formule otrzymałem:

Odległość docelowa, x = 2,14 m
odchylenie pionowe, y (średnia arytmetyczna z 10 strzałów) = 0,072 m
Całkowity:

Na początku w to nie wierzyłem, ale później zmontowane czujniki penetracji podłączone do karty dźwiękowej wykazały prędkość 17,31 m / s

Byłem zbyt leniwy, aby zmierzyć masę goździka (a nie ma nic), więc wziąłem masę, którą obliczył dla mnie FEMM (2,45 grama). Znaleziono wydajność.

Energia zmagazynowana w kondensatorze = (680 * 10^-6 * 200^2) / 2 = 13,6 J
Energia pocisku = (2,45 * 10^-3 * 17,3^2) / 2 = 0,367 J
Wydajność = 0,367 / 13,6 * 100% = 2,7%

To w zasadzie wszystko, co wiąże się z jednostopniowym akceleratorem. Oto jak to wygląda:

13 395 wyświetleń

Potężny model słynnego pistoletu Gaussa, który można wykonać własnymi rękami z improwizowanych środków, jest zadowolony. Ten domowej roboty pistolet Gaussa jest bardzo prosty, ma lekką konstrukcję, każdy miłośnik domowej roboty i radioamator może znaleźć wszystkie używane części. Za pomocą programu do obliczania cewek można uzyskać maksymalną moc.

Tak więc, aby stworzyć Działo Gaussa, potrzebujemy:

1. Kawałek sklejki.
2. Arkusz z tworzywa sztucznego.
3. Plastikowa rurka do pyska 5 mm.
4. Drut miedziany do cewki ∅0,8 mm.
5. Kondensatory elektrolityczne Duża pojemność
6. przycisk Start
7. Tyrystor 70TPS12
8. Baterie 4X1,5V
9. Żarówka i oprawka do niej 40W
10. Dioda 1N4007

Montaż korpusu dla schematu pistoletu Gaussa

Kształt obudowy może być dowolny, nie jest konieczne przestrzeganie przedstawionego schematu. Aby nadać obudowie estetyczny wygląd, można ją pomalować farbą w sprayu.

Instalowanie części w obudowie działka Gaussa

Na początek montujemy kondensatory, w tym przypadku były one przymocowane do plastikowych opasek, ale można pomyśleć o innym mocowaniu.

Następnie montujemy wkład do żarówki na zewnątrz obudowy. Nie zapomnij podłączyć do niego dwóch przewodów zasilających.

Następnie umieszczamy komorę baterii wewnątrz obudowy i mocujemy ją np. wkrętami do drewna lub w inny sposób.

Uzwojenie cewki dla działka Gaussa

Aby obliczyć cewkę Gaussa, możesz użyć programu FEMM, możesz pobrać program FEMM z tego linku https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

Korzystanie z programu jest bardzo proste, trzeba w szablonie wprowadzić niezbędne parametry, załadować je do programu i na wyjściu otrzymujemy wszystkie charakterystyki cewki i armata przyszłości ogólnie do prędkości pocisku.

Więc zacznijmy się kręcić! Najpierw należy wziąć przygotowaną tubkę i owinąć ją papierem za pomocą kleju PVA tak, aby zewnętrzna średnica tuby wynosiła 6 mm.

Następnie wiercimy otwory w środku segmentów i kładziemy je na rurze. Napraw je gorącym klejem. Odległość między ścianami powinna wynosić 25 mm.

Nakładamy cewkę na beczkę i przechodzimy do kolejnego kroku...

Schemat działo Gaussa. montaż

Obwód montujemy wewnątrz obudowy poprzez montaż powierzchniowy.

Następnie montujemy przycisk na obudowie, wiercimy dwa otwory i nawlekamy tam przewody do cewki.

Aby uprościć użytkowanie, możesz zrobić stojak na pistolet. W tym przypadku został wykonany z drewniany klocek. W tej wersji wózka pozostawiono szczeliny wzdłuż krawędzi lufy, jest to konieczne, aby wyregulować cewkę, przesuwając cewkę, można osiągnąć największą moc.

Pociski armat wykonane są z metalowego gwoździa. Segmenty wykonane są o długości 24 mm i średnicy 4 mm. Puste amunicję należy naostrzyć.

Rozmiar: piks

Rozpocznij wyświetlanie od strony:

transkrypcja

1 Praca badawcza Temat pracy "Gauss Gun broń czy zabawka?" Wypełnił: Konstantin Beketov, uczeń 9. klasy Miejskiej Budżetowej Instytucji Oświatowej „Szkoła średnia we wsi Światosławka, Okręg Samojłowski, obwód saratowski”. Kierownik: Mezina Olga Alekseevna Nauczyciel fizyki i informatyki, MBOU „Szkoła średnia z. Światosławka

2 Spis treści Wstęp Rozdział 1. Podstawy teoretyczne badania 1.1 Działa elektromagnetyczne. Działo typu cewka 1.2 Historia działa Gaussa 1.3 Działo Gaussa 1.4 Zasada działania działa Gaussa Rozdział 2. Tworzenie modelu działa Gaussa 2.1 Obliczanie komponentów 2.2 Tworzenie i debugowanie pracy działa Gaussa 2.3 broń. Wielu naukowców stara się ulepszyć jego zasadę działania, ale jak dotąd cechy większości próbek pozostawiają wiele do życzenia. Metoda elektromagnetyczna wprowadzenie w ruch ciała fizycznego proponowano już na początku XIX wieku, ale brak odpowiednich środków kumulacji energii elektrycznej uniemożliwił jego realizację. Ostatnie osiągnięcia doprowadziły do ​​znacznego postępu w przechowywaniu energii elektrycznej, co znacznie zwiększyło możliwości systemów dział elektromagnetycznych. Teraz działo Gaussa jako broń ma zalety, których nie mają inne typy. małe ramiona:

3 - brak pocisków i nieograniczony wybór początkowej prędkości i energii amunicji; - możliwość cichego strzału (jeśli prędkość wystarczająco opływowego pocisku nie przekracza prędkości dźwięku), w tym bez wymiany lufy i amunicji; - stosunkowo mały odrzut (równy pędowi wyrzucanego pocisku, nie ma dodatkowego pędu od gazów prochowych lub ruchomych części); - większa niezawodność i odporność na zużycie, a także możliwość pracy w każdych warunkach, w tym w kosmosie. Zasugerowałem, że działo Gaussa można wykorzystać w różnych dziedzinach związanych z życiem człowieka. Ważną rolę mogą odegrać nowe materiały lub różne opcje projektowe. Tym samym działo elektromagnetyczne, oprócz oczekiwanego znaczenia militarnego, może być silnym impulsem do postępu technologicznego i innowacji, ze znaczącym efektem w sektorze cywilnym. Moje zainteresowanie rekonstrukcją pistoletu Gaussa wynika z łatwości montażu i dostępności materiałów, z jednej strony łatwości obsługi, az drugiej dużej energochłonności, co stanowiło główny problem badań. Zakres zastosowania akceleratora elektromagnetycznego w życiu codziennym nie został dostatecznie zbadany. Stwórz model akceleratora masy, na podstawie analizy danych eksperymentalnych, dowiedz się, gdzie można zastosować działo Gaussa, w jakich obszarach ludzkiego życia. Te sprzeczności zaktualizowały i zadecydowały o wyborze tematu badawczego: „Pistolet Gaussa – broń czy zabawka?”. Dlaczego wybrałem ten temat? Zainteresowałem się konstrukcją pistoletu i postanowiłem stworzyć model takiego pistoletu Gaussa, tj. konfiguracja amatorska. To może

4 używać jako zabawki. Ale tworząc model zacząłem się zastanawiać, gdzie jeszcze można użyć pistoletu Gaussa i jak zaprojektować mocniejszy pistolet, co jest do tego potrzebne?! Jak można zwiększyć wędrujące pole elektromagnetyczne? Cel pracy: Stworzenie i zbadanie różnych opcji projektowania działa Gaussa przy zmianie parametrów fizycznych części działa. Cele badań: 1. Stworzenie działającego modelu działa Gaussa, aby zademonstrować zjawisko indukcji elektromagnetycznej na lekcjach fizyki. 2. Zbadaj wydajność pistoletu Gaussa na podstawie pojemności kondensatora i indukcyjności elektromagnesu. 3. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań zaproponować nowe obszary zastosowania broni w zakresie podtrzymywania życia człowieka. Przedmiotem badań jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Przedmiotem badań jest model Gaussa Cannona. Metody badawcze: 1. Analiza literatury naukowej. 2. Modelowanie materiałowe, projektowanie. 3. Eksperymentalne metody badawcze 4. Analiza, uogólnienie, dedukcja, indukcja. Znaczenie praktyczne: To urządzenie może służyć do demonstracji na lekcjach fizyki, co przyczyni się do lepszego przyswajania danych przez uczniów zjawiska fizyczne. Część główna Rozdział 1. Podstawy teoretyczne badań 1. 1. Działa elektromagnetyczne. Pistolety typu Reel.

5 Pistolety elektromagnetyczne to ogólna nazwa instalacji przeznaczonych do przyspieszania obiektów (obiektów) za pomocą sił elektromagnetycznych. Takie urządzenia nazywane są elektromagnetycznymi akceleratorami masy. Pistolety elektromagnetyczne dzielą się na następujące typy: 1. Railgun - to urządzenie jest elektrodowym akceleratorem masy impulsowej. Działanie tego urządzenia polega na przemieszczeniu pocisku pomiędzy dwiema elektrodami szyny - przez którą przepływa prąd. Dzięki temu działa elektromagnetyczne tego typu otrzymały swoją nazwę Railgun. W takich urządzeniach źródła prądu są podłączone do podstawy szyny, dzięki czemu prąd płynie „za” poruszającym się obiektem. Pole magnetyczne powstaje wokół przewodników, przez które przepływa prąd, jest skoncentrowane za poruszającym się pociskiem. W rezultacie przedmiot jest zasadniczo przewodnikiem umieszczonym w prostopadłym polu magnetycznym wytworzonym przez szyny. Zgodnie z prawami fizyki, na pocisk działa siła Lorentza, która skierowana jest w przeciwnym kierunku od miejsca połączenia szyny i przyspiesza obiekt. 2. Pistolety elektromagnetyczne Thompsona to indukcyjne akceleratory masy. Działanie pistoletów indukcyjnych opiera się na zasadach indukcji elektromagnetycznej. W cewce urządzenia powstaje szybko narastający prąd, który powoduje w przestrzeni pole magnetyczne o zmiennym charakterze. Meandrowy

6 jest owinięty wokół rdzenia ferrytowego, na końcu którego znajduje się przewodzący pierścień. Pod wpływem strumienia magnetycznego przenikającego przez pierścień powstaje prąd przemienny. Tworzy pole magnetyczne, które ma kierunek przeciwny do pola uzwojenia. Pierścień przewodzący jest odpychany przez swoje pole z przeciwnego pola uzwojenia i przyspieszając odlatuje z pręta ferrytowego. Szybkość i moc startu pierścienia zależą bezpośrednio od siły impulsu prądowego. 3. Działo elektromagnetyczne Akcelerator masy magnetycznej Gaussa. Jego nazwa pochodzi od nazwiska matematyka-naukowca Karla Gaussa, który wniósł ogromny wkład w badanie właściwości elektromagnetyzmu. Głównym elementem pistoletu Gaussa jest elektrozawór. Jest nawinięty na rurkę dielektryczną (beczkę). W jeden koniec rurki wstawiany jest przedmiot ferromagnetyczny. W momencie pojawienia się w cewce prądu elektrycznego, w elektromagnesie powstaje pole magnetyczne, pod wpływem którego pocisk przyspiesza (w kierunku środka elektrozaworu). W tym przypadku na końcach ładunku powstają bieguny, które są zorientowane odpowiednio do biegunów cewki, w wyniku czego po przejściu pocisku przez środek elektrozaworu zaczyna być przyciągany w kierunku przeciwnym kierunek (zwalnia). Schemat pistoletu elektromagnetycznego pokazano na zdjęciu. nowoczesna nauka poczyniła znaczne postępy w badaniach przyspieszenia i magazynowania energii, a także tworzenia impulsów. Można przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości ludzkość zetknie się z nowym rodzajem broni – działami elektromagnetycznymi. Rozwój tej technologii wymaga ogromnego nakładu pracy we wszystkich aspektach akceleratorów masy, w tym pocisków i zasilania. Dużą rolę odegrają nowe materiały. Do realizacji takiego projektu potrzebne będą potężne i kompaktowe źródła energii elektrycznej. Jak również nadprzewodniki wysokotemperaturowe.

7 1.2 Historia działa Gaussa Dr Wolfram Witt jest szefem koordynacji badania programy firmy „Ren / Metal”. Wspólnie z Markusem Loefflerem zajmuje się obecnie badaniami w zakresie wysokoobciążonych elektrycznych urządzeń przyspieszających. Ich artykuł zawiera fakty dotyczące rozwoju i użytkowania dział elektromagnetycznych. Zwracają uwagę, że w 1845 r. takie działo typu zwojowego zostało użyte do wystrzelenia metalowego pręta o długości około 20 m. otrzymał trzy patenty na swój „pistolet elektromagnetyczny”. W 1901 Berkeland stworzył pierwszy tego typu pistolet elektromagnetyczny typu cewkowego i użył go do przyspieszenia pocisku ważącego 500 g do prędkości 50 m/s. Z pomocą drugiego wielkiego pistoletu, stworzonego w 1903 roku. a obecnie wystawiany w Norweskim Muzeum Techniki w Oslo, osiągnął przyspieszenie pocisku o masie 10 kg do prędkości około 100 m/s. Działo kaliber 65 mm, długość 10 m. Wiosną 1944 roku. Dr Joachim Hansler i nadinspektor Bunsel przeprowadzili badania nad działem zwojowym. Na poligonie Hillersleben w Magdeburgu, w starannie ogrodzonym garażu, wystrzelono z urządzenia małego kalibru (10 mm), podobno składającego się z wielu cewek, strzelającego do płyt pancernych. Źródłami energii były akumulatory samochodowe, kondensatory (kondensatory) i generatory elektryczne. Ale testy zakończyły się niepowodzeniem i po sześciu miesiącach zostały przerwane. Prace nad wszystkimi kluczowymi elementami działa elektromagnetycznego postępują szybko w USA i rozpoczynają się także w innych krajach. Nowoczesne postępy w zakresie akceleratora, magazynowania energii i

8 generacji impulsów wskazuje na prawdopodobieństwo, że systemy uzbrojenia w jednym pokoleniu (wkrótce po przełomie wieków) będą wyposażone w działa elektromagnetyczne. Tak więc działo elektromagnetyczne, oprócz oczekiwanego znaczenia militarnego, powinno być silnym impulsem do postępu technologicznego i innowacji, ze znaczącym efektem w sektorze cywilnym. 1.3 Pistolet Gaussa Pistolet Gaussa (ang. Gaussgun, Coilgun, Gausscannon) jest jedną z odmian elektromagnetycznego akceleratora masy. Jego nazwa pochodzi od niemieckiego naukowca Karla Gaussa, który położył podwaliny pod matematyczną teorię elektromagnetyzmu. Należy pamiętać, że ta metoda przyspieszania masy stosowana jest głównie w instalacjach amatorskich, ponieważ nie jest wystarczająco wydajna do praktycznego wdrożenia. Swoją zasadą działania (wytwarzanie wędrującego pola magnetycznego) jest podobny do urządzenia zwanego silnikiem liniowym. 1.4 Zasada działania działa Gaussa Działo Gaussa składa się z elektromagnesu, wewnątrz którego znajduje się lufa (najczęściej wykonana z dielektryka). W jeden z końców lufy umieszczany jest pocisk (wykonany z ferromagnesu). Gdy przez elektrozawór płynie prąd elektryczny, powstaje pole magnetyczne, które przyspiesza pocisk, „wciągając” go do elektrozaworu. Jednocześnie na końcach pocisku powstają bieguny, zorientowane zgodnie z biegunami cewki, dzięki czemu po przejściu przez środek elektrozaworu pocisk jest przyciągany w przeciwnym kierunku, czyli zwalnia. W obwodach amatorskich czasami jako pocisk używany jest magnes trwały, ponieważ łatwiej jest poradzić sobie z indukcyjnym polem elektromagnetycznym, które występuje w tym przypadku. Ten sam efekt występuje przy użyciu ferromagnesów, ale nie jest tak wyraźny ze względu na to, że pocisk łatwo się przemagnesowuje (siła przymusu).

9 Aby uzyskać największy efekt, impuls prądowy w elektromagnesie musi być krótki i silny. Z reguły do ​​uzyskania takiego impulsu stosuje się kondensatory elektrolityczne o wysokim napięciu roboczym. Parametry cewek przyspieszających, pocisku i kondensatorów muszą być skoordynowane w taki sposób, aby przy zbliżaniu się pocisku do elektromagnesu indukcja pola magnetycznego w elektromagnesie była maksymalna przy zbliżaniu się pocisku do elektromagnesu, ale gwałtownie spadała w miarę zbliżania się pocisku . Warto zauważyć, że możliwe są różne algorytmy działania cewek przyspieszających. Energia kinetyczna masy pocisku jego prędkości Energia zmagazynowana w kondensatorze napięcie kondensatora pojemność kondensatora Czas rozładowania kondensatorów Jest to czas, w którym kondensator jest całkowicie rozładowany: pojemność indukcyjna ) i spada całkowicie do 0. Jest równy górnej połowie cyklu sinusoidy. T = 2π

10 pojemność indukcyjności Warto zauważyć, że w przedstawionym formularzu dwa ostatnie wzory nie mogą być wykorzystane do obliczenia działa Gaussa, choćby z tego powodu, że w miarę poruszania się pocisku wewnątrz cewki, jego indukcyjność cały czas się zmienia. Rozdział 2. Tworzenie układu działa Gaussa 2.1 Obliczanie komponentów Podstawą konstrukcji działa Gaussa są kondensatory, których parametry określają parametry przyszłego działa magnetycznego. Analizowanie literatura naukowa i źródła informacji, opowiem o konstruowaniu parametrów mojego modelu. Kondensator charakteryzuje się pojemnością elektryczną i maksymalnym napięciem, do którego można go naładować. Ponadto kondensatory są polarne i niepolarne, prawie wszystkie kondensatory o dużej pojemności stosowane w akceleratorach magnetycznych są elektrolityczne i są polarne. Tych. bardzo ważne jest, aby podłączyć go prawidłowo, do zacisku + przykładamy ładunek dodatni, a na - ładunek ujemny. Znając pojemność kondensatora i jego maksymalne napięcie, możesz znaleźć energię, którą ten kondensator może akumulować. E \u003d Znając energię kondensatora, możesz znaleźć przybliżoną energię kinetyczną pocisku lub po prostu moc przyszłego akceleratora magnetycznego. Z reguły sprawność pistoletu wynosi w przybliżeniu 1,7% - tj. Podziel energię kondensatorów przez 100, aby znaleźć energię kinetyczną pocisku.

11 Optymalizując jednak Gaussa można podnieść jego efektywność do 4-7%, co już jest znaczące. Znając energię kinetyczną pocisku i jego masę (m), obliczamy jego prędkość lotu. V \u003d 2 / [m / s] tłumaczymy to na kilometry na godzinę. Następnie obliczamy przybliżoną długość uzwojenia solenoidu. Jest równa długości pocisku. Uzwojenie powinno być takie, aby po wystrzeleniu pocisku, zanim pocisk zbliży się do środka, prąd w nim będzie już minimalny, a pole magnetyczne nie zapobiegnie wystrzeleniu pocisku z drugiego końca uzwojenia. Układ cewki kondensatora jest obwodem oscylacyjnym. Znajdź jego okres oscylacji. Czas pierwszej połowy cyklu oscylacji jest równy czasowi, w którym gwóźdź leci od początku uzwojenia do jego środka, a od Jeśli gwóźdź był początkowo w spoczynku, to w przybliżeniu ten czas jest równy długości uzwojenia podzielonej przez prędkość lotu gwoździa. T = 2π W naszym systemie oscylacje w ogóle nie będą swobodne, więc okres oscylacji będzie nieco większy od tej wartości. Jednak weźmiemy to pod uwagę później, gdy obliczymy samo uzwojenie bezpośrednio. Znany jest czas półcyklu oscylacji, pojemność kondensatorów również pozostaje tylko dla wyrażenia indukcyjności cewki ze wzoru. W praktyce indukcyjność cewki przyjmujemy nieco mniej, ponieważ okres oscylacji spowodowany obecnością czynnej rezystancji w obwodzie będzie dłuższy. Podzielmy indukcyjność przez 1,5, myślę, że do szacunkowego obliczenia to coś takiego. Teraz poprzez indukcyjność i długość parametrów cewki znajdujemy liczbę zwojów itp. indukcyjność elektrozaworu określa się wzorem L \u003d mm 0 (N 2 S) / l [H].

12 Gdzie m to względna przenikalność magnetyczna rdzenia, m0 to przenikalność magnetyczna próżni = 4π10-7, S to pole przekroju elektrozaworu, l to długość elektrozaworu, N to liczba skręty. Znalezienie pola przekroju elektrozaworu jest dość proste, znając parametry przyszłego pocisku, które wykorzystaliśmy już w obliczeniach, prawdopodobnie już patrzyłeś na rurkę, na którą miałeś nawijać elektrozawór . Średnicę rury można łatwo zmierzyć, z grubsza oszacować grubość przyszłego uzwojenia i obliczyć pole przekroju [m 2 ]. Wzięliśmy indukcyjność biorąc pod uwagę obecność pocisku wewnątrz cewki. Dlatego przyjmiemy względną przenikalność magnetyczną w przybliżeniu (więcej jest możliwe, mniej nie jest możliwe!), chociaż można spojrzeć na podręcznik i podzielić tę wartość przez dwa (pocisk nie zawsze znajduje się wewnątrz elektromagnesu). Oprócz tego, że średnica uzwojenia jest większa od średnicy pocisku, w związku z tym wartość m zaczerpniętą z podręcznika można ponownie podzielić przez 2. Znając długość elektrozaworu, pole przekroju , przenikalności magnetycznej rdzenia, możemy łatwo wyrazić liczbę zwojów ze wzoru na indukcyjność. Teraz oceńmy parametry samego drutu. Jak wiadomo, rezystancję drutu oblicza się jako rezystywność materiału pomnożoną przez długość przewodnika i podzieloną przez pole przekroju przewodnika. Oporność nawiasem mówiąc, miedź drutu nawojowego jest nieco większa niż wartość tabelaryczna podana dla czystej miedzi. Im mniejszy opór, tym lepiej. Tych. wydaje się, że preferowany jest drut o większej średnicy, ale spowoduje to zwiększenie wymiarów geometrycznych cewki i zmniejszenie gęstości pola magnetycznego w jej środku, więc trzeba tu szukać swojego złotego środka. W ogólnym przypadku, typowym dla domowych gausów, dla energii rzędu J i napięcia w miedzianym drucie nawojowym o średnicy 0,8-1,2 mm jest całkiem do przyjęcia.

13 omów. Nawiasem mówiąc, moc strat czynnych znajduje się według wzoru P=I 2 R [W] Gdzie: I to prąd w amperach, R to czynna rezystancja przewodów w Z reguły 50% energii kondensatory są ZAWSZE tracone na aktywnej rezystancji Gaussa. Wiedząc o tym, znalezienie maksymalnego prądu cewki może być dość proste. Energia cewki jest równa kwadratowi prądu razy indukcyjność podzielonej przez 2, podobnie jak w przypadku kondensatora. 2.2 Tworzenie i debugowanie Działka Gaussa Najprostsze projekty można złożyć z improwizowanych materiałów, nawet ze szkolną znajomością fizyki. Uwaga! Naładowane duże kondensatory mogą być bardzo niebezpieczne! Bądź ostrożny! Montaż pistoletu zacznijmy od elektromagnesu (induktor bez rdzenia). Beczka cewki to kawałek plastikowej słomki o długości 40 cm. W sumie musisz nawinąć 9 warstw. W praktyce stwierdziłem, że lepiej nawinąć dwie warstwy uzwojenia wzbudzenia przewodem w izolacji PVC, która w tym przypadku nie powinna być zbyt gruba (nie większa niż 1,5 mm średnicy). Następnie możesz wszystko rozebrać, zdjąć podkładki i nałożyć cewkę na pręcik z pisaka, który posłuży za lufę. Gotową cewkę można łatwo przetestować, podłączając ją do akumulatora 9 V: działa jak elektromagnes. Parametry uzwojenia, pocisku i kondensatorów muszą być skoordynowane w taki sposób, aby po wystrzeleniu, zanim pocisk zbliży się do środka uzwojenia, prąd w tym ostatnim zdążył już

14 zmniejszy się do wartości minimalnej, to znaczy, że ładunek kondensatorów zostanie już całkowicie zużyty. W takim przypadku skuteczność jednostopniowego działa Gaussa będzie maksymalna. Następnie montujemy obwód elektryczny, mocujemy jego elementy na stałym stojaku. Armatę można ukształtować jak pistolet, umieszczając części łańcuszka w korpusie plastikowej zabawki dla dzieci. Ale umieściłem łańcuszek w korpusie tekturowego pudełka. Zgodnie z opisaną technologią stworzyłem dwa modele pracy. wydałem równoległy eksperyment, odpowiednio zmiana układu kondensatorów (w drugim modelu kilka kondensatorów, w pierwszym), ilość zwojów elektrozaworu, różne rodzaje połączeń odcinków obwodu. Tabela 1. Parametry porównawcze modeli dział Gaussa. Parametry Model I Model II Zalety, wady Pojemność kondensatora [µF] Im większa pojemność, tym bardziej nagrzewa się transformator w obwodzie. Liczba Energia zwojów pola magnetycznego wzrasta wraz ze wzrostem liczby zwojów. 2.3 Analiza badawcza Badałem zależność sprawności pistoletu od pojemności kondensatora i indukcyjności elektromagnesu. Pracując nad tym projektem doszedłem do wniosku, że prędkość pocisku zależy od pojemności kondensatora i od indukcyjności elektrozaworu. Jeśli do mojego zespołu dołączę transformator, w którym uzwojenie wtórne jest kilkakrotnie większe niż uzwojenie pierwotne, to:

15 Szybkość ładowania kondensatora wzrasta Moc kondensatora Spadek napięcia wejściowego do instalacji Kiedy jednak badaliśmy właściwości pistoletu, natknęliśmy się na fakt, że transformator jest bardzo gorący. Dzięki temu czas pracy instalacji ulega znacznemu skróceniu. Próbując rozwiązać problem strat ciepła w transformatorze, wymyśliłem kilka rozwiązań: Zainstalować system chłodzenia transformatora. Ponów instalację. Przyjrzyjmy się każdemu rozwiązaniu. Zainstaluj system chłodzenia transformatora. Transformator usuwamy w specjalnym pudełku. W ścianach tej skrzynki montujemy wentylatory, które będą przepuszczać powietrze przez transformator i wyrzucać je. Pojawiają się jednak problemy uboczne: Zwiększa się zużycie energii przez instalację. Zwiększa się wielkość samej instalacji. Uwalnianie dużej ilości dwutlenku węgla do atmosfery. Ponów instalację. Chodzi o to, aby zamiast transformatora zastosować kilka kondensatorów, które będą połączone szeregowo.

16 Zwiększa się wydajność zakładu. Ale czas ładowania kondensatorów wzrasta, podobnie jak zużycie energii. Problem wysokiego zużycia energii elektrycznej można rozwiązać za pomocą nowych technologii. Jako źródło prądu można zastosować reaktor termojądrowy. Ale taka instalacja nie została jeszcze dobrze zbadana: wytwarza znacznie mniej energii elektrycznej niż zużywa. Podczas jego użytkowania wydziela się dużo ciepła, przez co czas pracy reaktora jest bardzo krótki. Skróć czas rozładowania, wtedy bezwładność zostanie zwiększona. Podsumowanie Badając armatę, doszedłem do wniosku, że dostępne są materiały do ​​montażu mocowania; na świecie jest dużo literatury, która pomaga zrozumieć zasady działania broni i różne drogi jej zgromadzenie. Ale podczas używania broni pojawia się problem jej użycia, że ​​we współczesnym świecie broń może być używana tylko w interesach wojskowych i kosmicznych, ponieważ. bardzo trudno jest obliczyć zachowanie cewki podczas stosowania modeli w innych dziedzinach życia człowieka. Dowiedziałem się, że teoretycznie możliwe jest użycie dział Gaussa do wystrzelenia lekkich satelitów na orbitę. Główne zastosowanie to instalacje amatorskie, demonstracja właściwości ferromagnetyków. Jest również dość aktywnie wykorzystywany jako zabawka dla dzieci lub samodzielna instalacja, która rozwija kreatywność techniczną (prostota i względne bezpieczeństwo). Jednak pomimo pozornej prostoty armaty Gaussa, jej użycie jako broni jest obarczone poważnymi trudnościami, z których głównym są wysokie koszty energii.

17 Pierwszą i główną trudnością jest niska wydajność instalacji. Tylko 1-7% ładunku kondensatora jest zamieniane na energię kinetyczną pocisku. Częściowo tę wadę można zrekompensować za pomocą wielostopniowego systemu przyspieszania pocisków, ale w każdym razie sprawność rzadko osiąga 27%. Generalnie w instalacjach amatorskich energia zmagazynowana w postaci pola magnetycznego nie jest w żaden sposób wykorzystywana, ale jest powodem używania potężnych kluczy do otwierania cewki (reguła Lenza). Drugą trudnością jest wysokie zużycie energii (ze względu na niską wydajność). Trzecią trudnością (postępującą z dwóch pierwszych) jest duża waga i gabaryty instalacji przy jej niskiej wydajności. Czwarta trudność to dość długi czas na akumulacyjne ładowanie kondensatorów, co powoduje konieczność noszenia źródła zasilania (zwykle potężnej baterii) wraz z działem Gaussa, a także ich wysoki koszt. Teoretycznie możliwe jest zwiększenie wydajności przy zastosowaniu elektrozaworów nadprzewodzących, ale wymagałoby to wydajnego układu chłodzenia, co przysparza dodatkowych problemów i poważnie wpływa na zakres instalacji. Lub użyj wymiennych kondensatorów baterii. Piąta trudność ze zwiększeniem prędkości pocisku, czas trwania pola magnetycznego podczas lotu elektromagnesu przez pocisk, jest znacznie skrócony, co prowadzi do konieczności nie tylko wcześniejszego załączania każdej kolejnej cewki układu wielostopniowego, ale także zwiększyć moc swojego pola proporcjonalnie do skrócenia tego czasu. Zwykle ta wada jest natychmiast ignorowana, ponieważ większość domowych systemów ma małą liczbę cewek lub niewystarczającą prędkość pocisku. W warunkach środowiska wodnego stosowanie pistoletu bez osłony ochronnej jest również poważnie ograniczone przez zdalną indukcję prądu na tyle, aby roztwór soli dysocjował na osłonie z utworzeniem agresywnego

18 środowisk (rozpuszczalników), wymagających dodatkowego ekranowania magnetycznego. Tak więc dzisiaj pistolet Gaussa nie ma perspektyw jako broń, ponieważ jest znacznie gorszy od innych rodzajów broni strzeleckiej działających na innych zasadach. Teoretycznie perspektywy są oczywiście możliwe, jeśli powstaną zwarte i silne źródła prądu elektrycznego oraz nadprzewodniki wysokotemperaturowe (K). Jednak konfiguracja podobna do armaty Gaussa może być używana w kosmosie, ponieważ wiele wad takich konfiguracji jest niwelowanych pod wpływem próżni i nieważkości. W szczególności programy wojskowe ZSRR i USA rozważały możliwość wykorzystania instalacji podobnych do działa Gaussa na orbitujących satelitach do niszczenia innych statków kosmicznych (pocisków z dużą liczbą małych części uszkadzających) lub obiektów na powierzchnia ziemi. Testy działa Gaussa wykazały wydajność 27%. To znaczy, zdaniem ekspertów, strzał z Gaussa przegrywa nawet z chińską pneumatyką. Przeładowanie jest powolne - o szybkostrzelności nie ma mowy. A największym problemem jest to, że nie ma potężnych, mobilnych źródeł energii. I dopóki te źródła nie zostaną odnalezione, można zapomnieć o broni z pistoletami Gaussa.

19 . Bibliografia 1. Landsberg G.S. Podręcznik podstawowy fizyka I, II, III t. Wydawnictwo „Oświecenie” 1988 2. Melkovskaya L.B. Wróćmy do fizyki. Podręcznik dla studentów. Wydawnictwo " Liceum» 1977 Wykorzystane zasoby: 1. Zasoby internetowe: artykuł: 2. Wideo: «

20 5.

Gimnazjum GBOU 1540 Nominacja: „Praca nad projektem”. Projekt - praca badawcza na temat: „Tworzenie modelu Gun Gaussa”.

Prace badawcze na temat: „PRODUKCJA BRONI GAUSS W WARUNKACH DOMOWYCH I BADANIE JEGO CECHY” Wypełnione przez: Vanchikov Viktor Popov Vladimir Uczniowie klasy 11 MAOU „SOSH 22” Opiekun:

Elektryczność i magnetyzm, część 2 1. Kondensator obwodu oscylacyjnego jest podłączony do stałego źródła napięcia. Wykresy i przedstawiają zależność od czasu t wielkości fizycznych charakteryzujących

PRACA KONTROLNA 3 OPCJA 1 1. Trzy źródła prądu z polem elektromagnetycznym ξ 1 \u003d 1,8 V, ξ 2 \u003d 1,4 V, ξ 3 \u003d 1,1 V są zwarte przez te same bieguny. Rezystancja wewnętrzna pierwszego źródła r 1 \u003d 0,4 Ohm, drugie

VI konferencja naukowa uczniów obwodu irkuckiego „Człowiek i przestrzeń” Działo elektromagnetyczne Prace badawcze Wykonawca: Czerepanow Dmitrij Siergiejewicz gr. 25-11 Nauczyciel fizyki: Demidova L.I.,

„PRAWA BEZPOŚREDNIEGO PRĄDU”. Prąd elektryczny nazywany jest uporządkowanym ruchem ukierunkowanym naładowanych cząstek. Do istnienia prądu niezbędne są dwa warunki: Obecność bezpłatnych opłat; Obecność zewnętrznego

FIZYKA 11.1 MODUŁ 2 1. Pole magnetyczne. Wektor indukcji magnetycznej. Natężenie siły Wariant 1 1. Oddziaływanie dwóch równoległych przewodników, przez które przepływa prąd elektryczny, nazywa się 1) elektrycznym

Elektryczność i magnetyzm Pole elektrostatyczne w próżni Zadanie 1 W odniesieniu do statycznych pól elektrycznych prawdziwe są następujące stwierdzenia: 1) przepływ wektora natężenia pola elektrostatycznego przez

4.4. Indukcja elektromagnetyczna. Zasada Lenza. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej odkrył wybitny angielski fizyk M. Faraday w 1831 roku. Polega ono na występowaniu prądu elektrycznego w zamkniętym

Indukcja elektromagnetyczna Zjawisko indukcji elektromagnetycznej Indukcja elektromagnetyczna to zjawisko występowania prądu w zamkniętym obwodzie przewodzącym, gdy zmienia się przenikający przez niego strumień magnetyczny. Zjawisko

liceum 1580 (na Moskiewskim Państwowym Uniwersytecie Technicznym im. N.E. BAUMANA) WYDZIAŁ „FUNDACJA FIZYKI”, klasa 11, III semestr 2018-2019 ROK AKADEMICKI Wariant 0 Zadanie 1. Odchwaszczanie obrączki o pow.S = 100 cm .01

9. Elektrodynamika. Magnetyzm. 005 1. Siłę Lorentza można wyznaczyć ze wzoru A) F = q υ Bsinα. B) F = I ∆ l Bsinα. C) F = qe. D) F = k. E) F = pgv..prądy powstające w masywnych przewodach nazywane są A)

Zadania. Zasada superpozycji. 1. Na wierzchołkach kwadratu znajdują się te same ładunki Q = 0,3 ncl każdy. Jaki ładunek ujemny Q x należy umieścić w środku kwadratu, aby siła wzajemnego odpychania

Praca testowa na temat Elektromagnetyzm Grade 11 1 wariant A1. Do igły magnetycznej (biegun północny jest zacieniony, patrz rysunek), którą można obracać wokół osi pionowej, prostopadle do płaszczyzny

C1.1. Rysunek przedstawia obwód elektryczny składający się z ogniwa galwanicznego, reostatu, transformatora, amperomierza i woltomierza. W początkowym momencie suwak reostatu jest ustawiony pośrodku

10. Rysunek przedstawia dwa obwody elektryczne odizolowane od siebie. Pierwsza zawiera źródło prądu, reostat, cewkę indukcyjną i amperomierz połączone szeregowo, a druga to przewód

W obwodzie na rysunku rezystancja rezystora i impedancja reostatu są równe R, siła elektromotoryczna akumulatora jest równa E, jego rezystancja wewnętrzna jest znikoma (r = 0). Jak się zachowują (wzrost, spadek, pozostanie

4. Długie linie 4.1. Propagacja sygnału wzdłuż linii długiej Przy przesyłaniu sygnałów impulsowych linią dwuprzewodową często konieczne jest uwzględnienie skończonej prędkości propagacji sygnału wzdłuż linii.

C1.1. Zdjęcie przedstawia obwód elektryczny składający się z rezystora, reostatu, klucza, woltomierza cyfrowego podłączonego do akumulatora i amperomierza. Korzystając z praw prądu stałego, wyjaśnij, jak to zrobić

Praca domowa na temat: Opcja „Wibracje elektryczne”. W obwodzie oscylacyjnym indukcyjność cewki wynosi L = 0, H. Wartość prądu zmienia się zgodnie z prawem I(t) = 0,8sin(000t + 0,3), gdzie t to czas w sekundach,

Test elektrotechniczny. Opcja 1. 1. Jakie urządzenia są pokazane na schemacie? ale) lampa elektryczna i rezystor b) żarówka elektryczna i bezpiecznik; c) źródło prądu elektrycznego i rezystor.

Departament średniego szkolnictwa zawodowego oddziału Federalnej Państwowej Budżetowej Instytucji Edukacyjnej Wyższego Szkolnictwa Zawodowego „Ufa State Aviation

PRACA 4 BADANIE PROCESÓW PRZEJŚCIOWYCH W OBWODZIE ZAWIERAJĄCYM REZYSTORA I KONDENSATOR Cel pracy: zbadanie prawa zmian napięcia przy rozładowaniu kondensatora, wyznaczenie stałej czasowej obwodu R i

4 Indukcja elektromagnetyczna 41 Prawo indukcji elektromagnetycznej 1 Prądy elektryczne wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne Jest zjawisko odwrotne: pole magnetyczne powoduje powstawanie prądów elektrycznych

Blok 9. Indukcja elektromagnetyczna. Prąd przemienny. Wykłady: 9.1 Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. strumień magnetyczny. Prawo indukcji elektromagnetycznej. Przyczyny prądu indukcyjnego: siła Lorentza

FIZYKA ELEKTROMAGNETYCZNY AKCELERATOR MASY Monin V.S. MBOU Odintsovo lyceum 10, klasa 9 429 Promotor: Chistyakova IV, MBOU Odintsovo lyceum 10, nauczyciel fizyki Promotor: Monin S.V. Paszport

PRACA KONTROLNA 3 OPCJA 1 1. Cztery identyczne ładunki Q 1 \u003d Q 2 \u003d Q 3 \u003d Q 4 \u003d 40 knl są zamocowane na wierzchołkach kwadratu o boku a \u003d 10 cm Określ siłę F działającą na każda z tych opłat

Wykład 6. Zjawisko samoindukcji. Indukcyjność W zamkniętym obwodzie przewodzącym znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym, w wyniku zjawiska indukcji elektromagnetycznej powstaje prąd indukcyjny. W tym samym czasie magnetyczny

DC 2008 Obwód składa się ze źródła prądu o sile elektromotorycznej 4,5 V i opór wewnętrzny r=0,5 oma i przewody o rezystancji = 4,5 oma i 2= om Praca wykonana przez prąd w przewodzie w ciągu 20 minut jest równa r ε

GBOU Gymnasium 1576 Projekt „Debris in Space” Moskwa 2017 Realizacja: Zotova Daria Mityushina Anastasia Slepykh Ksenia Ivanova Ksenia Gazaev Georgy Promotor: Ermolenko I. V. Wprowadzenie Problemy

PRZYKŁADOWY BANK ZADAŃ Z FIZYKI 11 KLASA (POZIOM PODSTAWOWY) Immersja 2 Pole magnetyczne. Jednorodne i niejednorodne pole magnetyczne 1. Jaka substancja w ogóle nie jest przyciągana przez magnes? 1) Stal 2) Szkło 3)

Opcja 1 1. Ładunki 10 ncl znajdują się w odległości 6 cm od siebie. Znajdź siłę i potencjał pola w odległości 5 cm od każdego ładunku. 2. Dwa ładunki po +2nC są włączone

Zbiór problemów dla specjalności OP 251 1 Pole elektryczne. Zadania o średniej złożoności 1. Dwa ciała punktowe z ładunkami Q 1 =Q 2 = 6 10 11 C znajdują się w powietrzu w odległości 12 cm od siebie. Definiować

Temat 2.3. INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA 1. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej (doświadczenia Faradaya) 2. Prawo Faradaya 3. Prądy wirowe (prądy Foucaulta) 4. Indukcyjność obwodu. Indukcja własna 5. Indukcja wzajemna 1. Zjawisko

Carl Friedrich Gauss (1777 1855) Model szkolny w praktyce do badania zasad i subtelności pracy pistoletu Gaussa budowa instalacji elektromagnetycznej na lekcje fizyki rozwijanie umiejętności pracy z elektrycznością

Opcja 1 1. Dwa punkty ładunek elektryczny q i 2q w odległości r od siebie przyciągają z siłą F. Z jaką siłą ładunki 2q i 2q będą się przyciągać w odległości 2r? Odpowiedź. 1 2 F. 2. Na wierzchołkach

IV Jakowlew Materiały fizyczne MathUs.ru Samoindukcja Zagadnienia kodyfikatora USE: samoindukcja, indukcyjność, energia pola magnetycznego. Indukcja własna to szczególny przypadek indukcji elektromagnetycznej. Okazało się,

Zbiór zadań dla specjalności AT 251 1 Obwody elektryczne prądu stałego Zadania o średniej złożoności 1. Określ, jaka biegunowość i odległość między dwoma ładunkami powinna wynosić 1,6 10 -b C i 8 10

Działanie siły Ampera Przypomnę, że siła Ampera działająca na liniowy element prądowy jest dana wzorem (1) Spójrzmy na rysunek Może swobodnie poruszać się po dwóch stałych przewodach poziomych (szynach)

Na schemacie obwodu nieliniowego rezystancje rezystorów liniowych są podane w omach; prąd J = 0,4 A; charakterystyka elementu nieliniowego podana jest w tabeli. Znajdź napięcie i prąd elementu nieliniowego. Ja, A 0 1,8 4

1. Planowane wyniki rozwoju Przedmiot W wyniku studiowania fizyki klasy 8 w studiowanym dziale: Elektryczne i zjawiska magnetyczne Student nauczy się: rozpoznawać zjawiska elektromagnetyczne

Wydział Fizyki, sprawdziany dla studentów studiów niestacjonarnych 1 Kolokwium 3 ELEKTRYCZNOŚĆ 1. Dwie równo naładowane kulki zawieszone są w jednym punkcie na nitkach o tej samej długości. W tym przypadku nitki rozdzieliły się pod kątem α. Balony

Rysunek przedstawia obwód prądu stałego. Można pominąć wewnętrzną rezystancję źródła prądu. Ustal zgodność między wielkościami fizycznymi a formułami, za pomocą których można je obliczyć (

Przykłady rozwiązywania problemów Przykład Znajdź indukcyjność cewki toroidalnej składającej się z N zwojów, której promień wewnętrzny jest równy b, a przekrój ma kształt kwadratu z bokiem przestrzeni wewnątrz cewki

3.3 POLE MAGNETYCZNE 3.3.1 Mechaniczne oddziaływanie magnesów. Pole magnetyczne. Wektor indukcji magnetycznej. Zasada superpozycji pól magnetycznych: Linie pola magnetycznego. Wzór linii pola w paski i podkowy

Temat: Wykład 33 Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Zasada Lenza. SEM przewodnika poruszającego się w polu magnetycznym. Charakter emf, który występuje w stałym przewodniku. Związek elektryczny i magnetyczny

Elektryczność i magnetyzm Elektrostatyka Elektrostatyka jest gałęzią elektrodynamiki, która bada właściwości i interakcje nieruchomych ciał naładowanych elektrycznie. Podczas rozwiązywania problemów dotyczących elektrostatyki

ELEKTRODYNAMIKA Kirillov A.M., nauczyciel gimnazjum 44, Soczi (http://kirilladrey7.arod.ru/)., Khoruzhy

1 OBLICZANIE PARAMETRÓW INSTALACJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ DO OBRÓBKI PŁYNNEJ POLA WATIEGAŃSKIEGO TPP „KOGALYMNEFTEGAZ” Maksimochkin VI, Khasanov N.A., Shaidakov V.V., Inyushin N.V., Laptev A.B., Kuznetsov

IV Jakowlew Materiały fizyczne MthUs.ru Indukcja elektromagnetyczna Problem 1. Drutowy pierścień o promieniu r znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym, którego linie są prostopadłe do płaszczyzny pierścienia. Wprowadzenie

C1 „ELEKTROMAGNETYZM”, „INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA” Prosty przewód poziomy zawieszony jest na dwóch sprężynach. Prąd elektryczny przepływa przez przewodnik w kierunku pokazanym na rysunku. W pewnym momencie

Elena Morozova, Alexey Razin Zasilacze do laserów Krótkie podsumowanie wykłady z dyscypliny „Technologia laserowa” Tomsk 202 Wykład Element podstawy zasilaczy i najprostszych obwodów opartych na nich Dowolny laser

Państwowa Akademia Rolnicza w Niżnym Nowogrodzie Wydział Fizyki ELEKTROMAGNETYZM. OSCYLACJE I FALE. PROCESY FALOWE Zadania tematyczne kontrolować poziom wiedzy uczniów z fizyki P A

3 Oscylacje elektromagnetyczne Informacje referencyjne Zadania tego rozdziału poświęcone są naturalnym oscylacjom elektromagnetycznym. Efektywne wartości prądu i napięcia są określane z wyrażenia i dt, 4 u dt,

Praca badawcza Przedmiot fizyki „Elektromagnetyczny akcelerator masy” Ukończony przez: Monin Victor Sergeevich uczeń klasy 9 MBOU Odintsovo Lyceum 10 Promotor: Chistyakova Irina Viktorovna

Elektrodynamika 1. Gdy rezystor o nieznanej rezystancji jest podłączony do źródła prądu o sile elektromotorycznej 10 V i rezystancji wewnętrznej 1 Ohm, napięcie na wyjściu źródła prądu wynosi 8 V. Jaka jest siła prądu

1 4 Indukcja elektromagnetyczna 41 Prawo indukcji elektromagnetycznej Reguła Lenza W 1831 roku Faraday odkrył jedno z najbardziej fundamentalnych zjawisk w elektrodynamice, zjawisko indukcji elektromagnetycznej: w zamkniętym

IV Jakowlew Materiały o fizyce MathUs.ru Oscylacje elektromagnetyczne Problem 1. (MFO, 2014, 11) Naładowany kondensator zaczyna rozładowywać się przez cewkę indukcyjną. W dwie milisekundy jego elektryczny

ROZWIĄZANIA ZADAŃ II RUNDY OLIMPIADY W ELEKTRONIKI rok akademicki 017/018. 9 KLASA 1. Zasada działania wielu urządzeń elektronicznych opiera się na ruchu elektronów w polu elektrycznym. Rysunek pokazuje

Część 1 Odpowiedzi na zadania 1 4 to liczba, liczba lub ciąg liczb. Wpisz odpowiedź w polu odpowiedzi w tekście pracy, a następnie przenieś ją do FORMULARZA ODPOWIEDZI 1 po prawej stronie numeru odpowiedniego zadania,

PRZYGOTOWANIE ELEKTROMAGNETYZMU. 1. Jaką literą w fizyce określa się indukcję magnetyczną? strumień magnetyczny? Indukcyjność? EMF indukcji? Aktywna długość przewodu? Przepuszczalność magnetyczna ośrodka? Energia

1 opcja A1. W równaniu oscylacji harmonicznej q = qmcos(ωt + φ0) wartość pod znakiem cosinusa nazywana jest 3) amplitudą ładunku A2. Rysunek przedstawia wykres aktualnej siły w metalu