Relvpüstoli valmistamine (teaduse seletus): 17 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

HOIATUS: Lugege "TÄHTIS" samme, et mitte vigastada ennast ega saada elektrilööki, kui otsustate valmistada relva täiustatud versiooni

Looja: Duncan Yee

Ülevaade

Röövpüstoli mõiste seisneb juhtiva objekti liikumises mööda kahte juhtivat rööpa magnetilise jõu ja elektrijõu mõjul. Tõukejõu suund on tingitud elektromagnetväljadest, mida nimetatakse Lorentzi jõuks.

Laetud osake, mis liigub kiirusega [V] läbi magnetväljaga risti asetseva elektrivälja [B], avaldab jõudu [F], nagu on näidatud paremal oleval diagrammil. See diagramm illustreerib Lorentzi jõu suunda parema käe reegli kasutamisel.

Selle katse puhul on laetud osakeste liikumine läbi elektrivälja vasktraati liigutava elektrilaengu voog. Magnetväli indutseeritakse väga tugevate neodüümmagnetitega.

Võrrand on seega ristprodukt: [F] = Il X [B]

I - praegune

l - traadi pikkus

Osad

Suured ristkülikukujulised neodüümmagnetid (Lee PID: 60012)

12AWD vasktraat (Lee PID: 22498)

12 V aku (Lee PID: 81036)

Alligaatoriklambrid (Lee PID: 690)

Exacto nuga (Lee PID: 5457)

Diagonaallõikur (Lee PID: 10383)

Papp (Lee prügikast)

Valikuline: digitaalne kompass (Lee PID: 98411)

Osad, mis parandavad disaini

450 V 470uF kondensaatorid (Lee PID: 8604)

600V 35A silla alaldi (Lee PID: 71096)

60VA isoleeritud trafod alla/üles (Lee PID: 10501)

Toitejuhe (Lee PID: 2995)

26 AWG haaketraati (Lee PID: 224007) või rohkem alligaatorklambrit

Elektriline lint (Lee PID: 10564)

Superliim (Lee PID: 4327)

Ferriithelmes (Lee PID: 10812)

Silikoontihend (Lee PID: 16028)

Digitaalne multimeeter (Lee PID: 10924)

Samm: eemaldage 12AWD vasktraadid ja asetage rööpad

Lõika täpse noaga ära vasktraadi plastkate. Lõigake diagonaalse lõikuriga kaks 2 meetri pikkust juhtmete riba. Lõika veel üks 2 tolli pikkune traatriba, mida kasutatakse tõukejõuna. Vask on valitud, kuna see on hea elektrijuht.

Lõika papist välja 2 väikest ringi ja torka ringi keskele auk. Kinnitage see 2 -tollise traadi otstesse, et hoida seda tulistamise ajal varraste rajal.

Püüdke juhtmeid koju toomisel mitte painutada, et saaksite need rööbastena sirgeks ajada. Toetage neid millegagi, mis ei juhi elektrit, nii et neil poleks lühis. Ma kasutasin kahte joonlauda, kuid saate kasutada Lee prügikastist leitud pappi. Kinnitage alligaatoriklamber, jättes teise otsa rööbaste mõlemasse otsa vabaks.

2. samm: magnetvälja esilekutsumine (1)

Kuna olen kasutanud joonlaudu, mahutan rööbaste alla 5 ristkülikukujulist neodüümmagnetit. Mida rohkem magneteid olete virnastanud, seda tugevam on magnetjõud. Veenduge, et magnetid ei puutuks kokku vasktraatidega, kuna see põhjustab taas rööbaste lühistamist.

Kuna neodüümmagnetid koosnevad ühelt poolt põhjapoolusest ja teiselt poolt lõunapoolusest, asetage näod üles.

Hoidke magnetid kogu katse vältel samas suunas. Eemaldage virn magneteid soovitud kõrgusele ja asetage need kahe rööpa alla ja vahele. Asetage teine virn mööda rööpaid võimalikult lähedale. Nende magnetite virnade vaheline magnetjõud vastandub üksteisele. Hoidsin neid koos kahe valitsejaga paigas.

3. samm: magnetvälja esilekutsumine (2)

Praegu me ei tea, kas magnetjõud on suunatud üles või alla. Samuti pole see oluline. Siiski saate kompassi abil määrata suuna. Kompassi põhjapoolus on suunatud magneti lõunapoolusele. See näitab ka magnetjõu suunda.

TÄHTIS: neid magneteid on tõesti raske käsitseda ja kui need üksteise sisse löövad, purunevad need kergesti ja purunevad.

4. samm: elektrilaengu voolu esilekutsumine

Asetage sirgendatud 2 -tolline vasktraat mööda rööpaid ühe magnetipaki kohale. See tekitab rööbastel lühise, kuid siin soovime elektrilaengute voolu.

Ühendage alligaatoriklambrite vabad otsad, üks 12V aku klemmi negatiivse otsaga ja teine positiivse otsaga. 2 -tolline varras liigub nüüd. Liikumise suunda saab määrata ülalkirjeldatud jõudude abil parema käe reegli abil. Kui te ei kasutanud magnetjõu suuna määramiseks kompassi, saate hõlpsalt muuta liikumisvarda suunda, vahetades ühendused aku klemmiga. Jällegi saab seda kinnitada parema käe reegli illustratsiooniga.

Eemaldage üks alligaatoriklambri ühendustest 12 V aku klemmist.

Samm: tulistage relva

Asetage liikuv traat rööpa ühte otsa umbes 1 veerand esimese magnetite virna kohale. Ühendage alligaatori klamber uuesti 12 V aku klemmiga ja juhe hakkab tulistama.

… See ei sütita muljetavaldavalt, kuna näete, et traat liigub ainult järgmisele magnetile ja sellel ei ole jõudu magnetite vahele. Aga..

- - - - - - - - - - - - - Raudpüstoli täiustamine - - - - - - - - - - - - - - - - - -

6. samm: magnetvälja esilekutsumine

Kasutage mittejuhtivast materjalist (puit, plastik) valmistatud tugevat mõõdupulka, liimige magnetpakk ühele küljele superliimiga ja mähkige see elektrilindiga paika. Oodake, kuni see kuivab. Kui magnetid on originaalse kujundusega samas suunas, korrake sama teise virnaga magnetitega kohe esimese virna kõrval. See võib olla pisut keeruline, kuna magnetid vastanduvad üksteisele. Pange keegi tugev inimene seda tegema.

Jällegi oodake, kuni see kuivab, ja korrake, kuni magnetide rida jõuab rööbaste pikkusele. Asetage mõõtesepp kahe rööpa alla ja vahele, magnetid vastasküljel. See kutsub esile kogu rööbastee ulatuses magnetvälja, mis võimaldab traati edasi liikuda.

7. samm: mürsu seadistamine

Asetage ferriithelmes tasasele pinnale ja täitke pool helmest silikoontihendiga ning oodake, kuni see kuivab. Kleepige veetava traadi otsad silikooni keskele ja liimige see superliimiga paika. Veenduge, et traat on piisavalt pikk, et hoida oma kontakti rööbastega. See hoiab mürsu rööbasteel väiksema hõõrdumisega võrreldes algselt kasutatud karbiga.

MÄRKUS. Mürsu kaalu suurendamiseks peate võib -olla kasutama suuremat ferriidist helmest, kui see lendamisel välja lendab.

Samm: kondensaatorite seadistamine

Valitud kondensaatoreid võib pidada suuremaks akuks. Aku nagu kondensaator hoiab laengut, mis langeb väga kiiresti, võrreldes tavaliste patareidega, mida tavaliselt kasutatakse (AA, AAA jne). See tühjenemiskiirus sõltub ajakonstandist; mida suurem on ajakonstant, seda kauem hoiab kondensaator laengut.

Ajakonstandi valem on: [T] = R * C

[T] = ajakonstant

R = takistus

C = kondensaatori mahtuvus

Kuna vase takistus ei saa drastiliselt muutuda, saame laengu pikemat hoidmist võimaldava ajakonstandi suurendamiseks suurendada kondensaatorite mahtuvust, ühendades need paralleelselt 26 AWG juhtmega. Valitud kondensaatoril olev riba näitab negatiivset märki (-), mis tähendab, et sellele lähim post on negatiivne post. Ühendage need paralleelselt, ühendades ühe kondensaatori negatiivse postituse järgmise negatiivse postiga. Korda positiivse postitusega. See võrdub ühe „aku” kasutamisega toiteallikana, mille mahtuvus on ühendatud kondensaatorite arvu summa.

MÄRKUS. Laadimise hoidmiseks ei pruugi 3 kondensaatorist piisata, saate oma maitse järgi rohkem lisada.

9. samm: kondensaatorite laadimine (1)

Minu valitud kondensaatorid mahutavad maksimaalselt 450 volti. Nende kondensaatorite laadimiseks rakendame neile seinakontaktist saadava toite abil 450 volti.

TÄHTIS: kontrollige oma riigi toitepinget. See on kas 120 või 220 volti vahelduvvool. Kanadas on see 120 volti, mis tähendab, et peame 450 volti saavutamiseks korrutama selle ligikaudu 4 -ga.

Ühendage toitejuhtme otsad kahe alligaatoriklambri abil 0 ja 120 juures ühe trafo abil. Kasutades veel 2 alligaatoriklambrit, ühendage klambrite otsad trafo teise otsa temperatuuril 0 ja 220. See suhe korrutab pinge seinast 1,8 võrra.

Ühendage esimesest trafost tulevate alligaatoriklambrite otsad teise trafo külge 0 ja 120. Kasutades veel 2 alligaatoriklambrit, ühendage klambrite otsad trafo teise otsaga 0 ja 220 juures. See korrutab uuesti pinge 1,8 võrra, andes kokku 3,6.

10. samm: kondensaatorite laadimine (2)

TÄHTIS: ärge puudutage toitejuhtme otsi, vastasel juhul saate elektrilöögi. Pakkige avatud juhtmed elektrilindiga, nii et te ei saaks neid puudutada. Ärge puudutage ka trafoga ühendatud alligaatoriklambrite otsi.

11. samm: kondensaatorite laadimine (3)

Kontrollige pinget teise trafo otstega ühendatud alligaatoriklambrite otstest koos multimeetriga seadistusel üle 450 V vahelduvvoolu (kaldjoon V kõrval, mitte sirgjooneline). Seinaga ühendamisel on pinge juhtmete ja kõige ühendatava takistuse tõttu oodatust madalam.

12. samm: kondensaatorite laadimine (4)

Kuna seinast tulev toide on vahelduvvool ja kondensaatoreid tuleb laadida alalisvooluga (selle otstes on positiivne ja negatiivne polaarsus), kasutame silla alaldit vahelduvvoolu muutmiseks alalisvooluks. Ühendage alligaatoriklambrite otsad teisest trafost silla alaldi kahe keskmise tihvtiga, veendudes, et alligaatoriklambrid ei puuduta ühtegi teist tihvti.

Samm 13: Kondensaatorite laadimine (5)

Silla alaldi väliste tihvtide kohal olev sümbol on kas + või -. Ühendage need kondensaatorite + ja - otsaga, kasutades veel 2 alligaatoriklambrit.

14. samm: kondensaatorite laadimine (6)

Ühendage toitejuhe seinaga ja oodake umbes 30 sekundit, kuni kondensaatorid on täielikult laetud. Ühendage toitejuhe lahti.

TÄHTIS: ärge puudutage kondensaatorite kahte otsa korraga, muidu võib see haiget teha. Kontrollige, kas kondensaatorid on multimeetri abil täielikult laetud, seadistusel üle 450 V alalisvoolu (sirge V kõrval, mitte sirge).

15. samm: kondensaatorite laadimine (7)

MÄRKUS. Saate ühendada kondensaatorid järjestikku (negatiivne postitus positiivsele), et suurendada loodud toiteallika pinget. Kasutage iga paralleelselt ühendatud kondensaatorikomplekti jaoks sama arvu kondensaatoreid (näide: kui alloleval pildil on valitud 3 kondensaatorit paralleelselt ühendada, ühendage seeria 3 paralleelselt ühendatud kondensaatorite komplektiga kokku 6 kondensaatoriga).

Selles näites on 900 V toiteallika jaoks järjestikku ühendatud 2 komplekti paralleelselt ühendatud kondensaatoreid. Iga paralleelselt ühendatud kondensaatori komplekti kogumahtuvus on 940uF.

16. samm: relva seadistamine

Seadke mürsk varda ühe otsa kohale magneti osa kohale. Ühendage kondensaatori negatiivne ots ühe rööpaotsaga alligaatorklambriga, nagu varem kasutatud aku. Teise alligaatoriklambri abil ühendage klambri üks ots teise rööpaga, jättes klambri teise otsa vabaks.

17. samm: tulirelva laskmine

Ühendage kondensaatori positiivne ots alligaatori klambri vaba otsaga, mis on ühendatud teise vardaga ja mürsk tulistab.