როგორ გავაკეთოთ სამთო იარაღი (მეცნიერება ახსნილია): 17 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

გაფრთხილება: წაიკითხეთ "მნიშვნელოვანი" ნაბიჯები ისე, რომ არ დააზარალოთ თავი და არ მიიღოთ ელექტრო დარტყმა, თუ გადაწყვეტთ გააუმჯობესოთ რელსის იარაღი

შემქმნელი: დუნკან იე

მიმოხილვა

სარკინიგზო იარაღის კონცეფცია შედგება მაგნიტური ძალისა და ელექტრული ძალის გამო 2 გამტარ რელსის გასწვრივ გამტარი ობიექტის გადაადგილებისგან. მამოძრავებელი ძალის მიმართულება განპირობებულია ელექტრომაგნიტური ველებით, რომელსაც ლორენცის ძალა ეწოდება.

დატვირთული ნაწილაკი, რომელიც მოძრაობს სიჩქარით [V], მაგნიტური ველის პერპენდიკულარული ელექტრული ველის გავლით, განიცდის ძალას [F], როგორც ეს მოცემულია დიაგრამაზე მარჯვნივ. ეს დიაგრამა ასახავს ლორენცის ძალის მიმართულებას მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით.

ამ ექსპერიმენტის შემთხვევაში, დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობა ელექტრული ველის საშუალებით არის ელექტრული მუხტის ნაკადი, რომელიც მოძრაობს სპილენძის მავთულზე. მაგნიტური ველი გამოწვეულია ძალიან ძლიერი ნეოდიმიური მაგნიტებით.

ამრიგად, განტოლება არის ჯვარედინი პროდუქტი: [F] = Il X [B]

მე - მიმდინარე

ლ - მავთულის სიგრძე

ნაწილები

დიდი მართკუთხა ნეოდიმიური მაგნიტები (ლის PID: 60012)

12AWD სპილენძის მავთული (ლის PID: 22498)

12 ვ ბატარეა (ლის PID: 81036)

ალიგატორის კლიპები (ლის PID: 690)

ზუსტი დანა (ლის PID: 5457)

დიაგონალური საჭრელი (ლის PID: 10383)

მუყაო (ლის გადამუშავების ურნა)

არასავალდებულო: ციფრული კომპასი (ლის PID: 98411)

დიზაინის გაუმჯობესების ნაწილები

450V 470uF კონდენსატორები (ლის PID: 8604)

600V 35A Bridge Rectifier (ლის PID: 71096)

60VA Step Down/Up იზოლირებული ტრანსფორმატორები (ლის PID: 10501)

დენის კაბელი (ლის PID: 2995)

26 AWG Hook Up Wire (ლის PID: 224007) ან მეტი ალიგატორის კლიპი

ელექტრული ლენტი (ლის PID: 10564)

სუპერ წებო (ლის PID: 4327)

ფერიტის მძივი (ლის PID: 10812)

სილიკონის გამაძლიერებელი (ლის PID: 16028)

ციფრული მულტიმეტრი (ლის PID: 10924)

ნაბიჯი 1: 12AWD სპილენძის მავთულის ამოღება და რელსების განთავსება

ზუსტი დანის გამოყენებით მოაცილეთ სპილენძის მავთულის პლასტიკური საფარი. გაჭერით მავთულის ორი ზოლი 2 მეტრის სიგრძის დიაგონალური საჭრელით. გაჭერით მავთულის კიდევ ერთი ზოლი 2 ინჩის სიგრძით, რომელიც გამოყენებული იქნება როგორც მამოძრავებელი ობიექტი. სპილენძი აირჩევა, რადგან ის არის ელექტროენერგიის კარგი გამტარებელი.

მუყაოსგან ამოჭერით 2 პატარა წრე და გააკეთეთ ხვრელი წრის ცენტრში. მიამაგრეთ ეს 2 ინჩიანი მავთულის ბოლოებზე, რათა ის არ იყოს გასროლილი ჯოხების გზაზე.

ეცადე არ მოაბრუნო მავთულები სახლში მიყვანისას, რათა გაასწორო როგორც "რელსები". გააძლიერე ისინი ისეთი რამ, რაც არ ატარებს ელექტროენერგიას ისე, რომ არ დააკლდეს. მე გამოვიყენე 2 მმართველი, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მუყაო, რომელიც ნაპოვნია ლის გადამუშავების ურნაში. ალიგატორის სამაგრის მიმაგრება, რის გამოც მეორე ბოლო თავისუფალია რელსების თითოეულ ბოლოზე.

ნაბიჯი 2: მაგნიტური ველის გამოწვევა (1)

მმართველების სიმაღლით, რომლებიც მე გამოვიყენე, რელსების ქვეშ შემიძლია მოვათავსო მართკუთხა ნეოდიმიუმის 5 მაგნიტი. რაც უფრო მეტი მაგნიტი გაქვთ დაწყობილი, მით უფრო ძლიერია მაგნიტური ძალა. დარწმუნდით, რომ მაგნიტები არ შეეხოთ სპილენძის მავთულხლართებს, ვინაიდან ეს კვლავ დააკლებს რელსებს.

მას შემდეგ, რაც ნეოდიმი მაგნიტები შედგება ერთ და ჩრდილოეთ პოლუსისაგან მეორე მხარეს და სამხრეთ პოლუსისაგან, დაალაგეთ სახეები ზემოთ.

ამ ექსპერიმენტის განმავლობაში მაგნიტები ერთი მიმართულებით უნდა იყოს მიმართული. ამოიღეთ მაგნიტების დასტა სასურველ სიმაღლეზე და მოათავსეთ ისინი ორი რელსის ქვეშ და მათ შორის. მოათავსეთ სხვა დასტა რაც შეიძლება ახლოს რელსების გასწვრივ. მაგნიტების ამ დასტებს შორის მაგნიტური ძალა დაუპირისპირდება ერთმანეთს. მე გავაჩინე ისინი ორ მმართველთან ერთად.

ნაბიჯი 3: მაგნიტური ველის გამოწვევა (2)

ამ ეტაპზე ჩვენ არ ვიცით მაგნიტური ძალა მიმართულია ზემოთ თუ ქვევით. ასევე არ აქვს მნიშვნელობა. თუმცა, თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ მიმართულება კომპასით. კომპასის ჩრდილოეთ პოლუსი მიმართული იქნება მაგნიტის სამხრეთ პოლუსზე. ეს ასევე გეტყვით მაგნიტური ძალის მიმართულებას.

მნიშვნელოვანია: მართლაც ძნელია ამ მაგნიტების დამუშავება და თუ ისინი ერთმანეთს დაარტყამენ, ისინი ადვილად დაიმსხვრევიან და იშლება.

ნაბიჯი 4: ელექტრული მუხტის ნაკადის გამოწვევა

მოათავსეთ გასწორებული 2 დიუმიანი სპილენძის მავთულები რელსების გასწვრივ მაგნიტების ერთ დასტის ზემოთ. ეს შექმნის მოკლე რელსებს, მაგრამ ეს არის ის, სადაც ჩვენ გვსურს, რომ ელექტრული მუხტები შემოვა.

შეაერთეთ ალიგატორების სამაგრების თავისუფალი ბოლოები, ერთი 12 ვ ბატარეის ტერმინალის უარყოფით ბოლოს და ერთი დადებით ბოლომდე. 2 დიუმიანი ჯოხი ახლა გადავა. მოძრაობის მიმართულება შეიძლება განისაზღვროს ზემოთ აღწერილი ძალებით მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით. თუ თქვენ არ იყენებთ კომპასს მაგნიტური ძალის მიმართულების დასადგენად, თქვენ მარტივად შეგიძლიათ შეცვალოთ მამოძრავებელი ჯოხის მიმართულება ბატარეის ტერმინალთან კავშირების შეცვლით. ისევ და ისევ, ეს შეიძლება დადასტურდეს მარჯვენა ხელის წესის ილუსტრაციით.

ამოიღეთ ალიგატორის სამაგრის ერთ -ერთი კავშირი 12 ვ ბატარეის ტერმინალიდან.

ნაბიჯი 5: ცეცხლსასროლი იარაღის გასროლა

მოათავსეთ მავთული რელსის ერთ ბოლოზე მაგნიტების პირველი წყობიდან დაახლოებით 1 მეოთხედით. ხელახლა შეაერთეთ ალიგატორის კლიპი 12 ვ ბატარეის ტერმინალთან და მავთული გაიგებს.

… ეს არ იმოქმედებს შთამბეჭდავად, როგორც ხედავთ, რომ მავთული მხოლოდ მომდევნო მაგნიტზე გადადის და მას არ ექნება ძალა მაგნიტებს შორის. მაგრამ..

- - - - - - - - - - - - - - - სამთო იარაღის გაუმჯობესება - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ნაბიჯი 6: მაგნიტური ველის გამოწვევა

არაგამტარ მასალისგან დამზადებული მყარი მეტრის ჯოხის (ხის, პლასტმასის) გამოყენებით, მაგნიტების დასტა გადააჭარბეთ მის ერთ მხარეს სუპერ წებოთი და გადაახვიეთ ელექტრული ლენტით. დაელოდეთ სანამ გაშრება. როდესაც მაგნიტები იმავე მიმართულებით დგანან, როგორც ორიგინალური დიზაინი, გაიმეორეთ მაგნიტების სხვა დასტით პირველი დასტის გვერდით. ეს შეიძლება ცოტა რთული იყოს, რადგან მაგნიტები დაუპირისპირდებიან ერთმანეთს. მიეცი ვინმეს ძლიერი ამის გაკეთება.

ისევ დაელოდეთ გაშრობას და გაიმეორეთ სანამ მაგნიტების რიგი რელსების სიგრძეს არ მიაღწევს. მოათავსეთ მრიცხველის ჯოხი 2 რელსის ქვეშ და მაგნიტებს მოპირდაპირე მხარეს. ეს გამოიწვევს მაგნიტურ ველს რელსების მთელ სიგრძეზე, რაც საშუალებას მისცემს მავთულს გააგრძელოს წინსვლა.

ნაბიჯი 7: ჭურვის დაყენება

მოათავსეთ ფერიტის მძივი ბრტყელ ზედაპირზე და შეავსეთ მძივის ნახევარი სილიკონის გამწვანებით და დაელოდეთ გაშრობას. მიამაგრეთ მავთულის ბოლოები სილიკონის ცენტრში და მიამაგრეთ იგი სუპერ წებოთი. დარწმუნდით, რომ მავთული საკმარისად გრძელია იმისათვის, რომ შეინარჩუნოს კონტაქტი რელსებთან. ეს შეინარჩუნებს ჭურჭელს რელსების გზაზე ნაკლები ხახუნით, თავდაპირველად გამოყენებულ მუყაოსთან შედარებით.

შენიშვნა: შეიძლება დაგჭირდეთ უფრო დიდი ფერიტის მძივის გამოყენება ჭურვის წონის გასაზრდელად, თუკი ის გასროლისას დაფრინავს.

ნაბიჯი 8: კონდენსატორების დაყენება

არჩეული კონდენსატორები შეიძლება ჩაითვალოს უფრო დიდ ბატარეად. ბატარეის მსგავსი კონდენსატორი ინახავს დატენვას, რომელიც ძალიან სწრაფად იკლებს ჩვეულებრივ ჩვეულებრივ ბატარეებთან შედარებით (AA, AAA და ა. გამონადენის ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია დროის მუდმივობაზე; რაც უფრო დიდია დროის მუდმივი, მით უფრო დიდხანს შეინარჩუნებს კონდენსატორი თავის მუხტს.

დროის მუდმივის ფორმულაა: [T] = R * C

[T] = დროის მუდმივი

R = წინააღმდეგობა

C = ტევადობა (კონდენსატორის)

ვინაიდან სპილენძის წინააღმდეგობა არ შეიძლება მკვეთრად შეიცვალოს, დროის მუდმივის გასაზრდელად, რაც უზრუნველყოფს მუხტის ხანგრძლივ შენარჩუნებას, ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ კონდენსატორების ტევადობა 26 AWG მავთულის პარალელურად შეერთებით. არჩეული კონდენსატორის გასწვრივ ზოლი აჩვენებს უარყოფით ნიშანს (-), რაც იმას ნიშნავს, რომ პოსტი ყველაზე ახლოს არის უარყოფითი პოსტი. შეაერთეთ ისინი პარალელურად, ერთი კონდენსატორის ნეგატიური პოსტის დაკავშირება მომდევნოს უარყოფით სვეტთან. გაიმეორეთ პოზიტიური პოსტით. ეს ექვივალენტურია 1 "ბატარეის" ენერგიის წყაროს გამოყენებასთან, ხოლო ტევადობა არის კონდენსატორთა რაოდენობის ჯამი, რომლის შერჩევაც გსურთ.

შენიშვნა: 3 კონდენსატორი შეიძლება არ იყოს საკმარისი დატენვის შესანარჩუნებლად, თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ მეტი თქვენი შეხედულებისამებრ.

ნაბიჯი 9: კონდენსატორების დატენვა (1)

ჩემს მიერ არჩეული კონდენსატორები იტევს მაქსიმუმ 450 ვოლტს. ამ კონდენსატორების დატენვის მიზნით, ჩვენ ვყენებთ მათ 450 ვოლტს კედლის ბუდედან მოწოდებული ენერგიის გამოყენებით.

მნიშვნელოვანია: შეამოწმეთ თქვენი ქვეყნის მიერ მოწოდებული ძაბვა. ის იქნება 120 ან 220 ვოლტი AC. კანადაში ის არის 120 ვოლტი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა გავამრავლოთ ეს დაახლოებით 4 -ით, რათა მივაღწიოთ 450 ვოლტს.

2 ალიგატორის სამაგრის გამოყენებით, შეუერთეთ დენის კაბელის ბოლოები ერთ ტრანსფორმატორს 0 და 120 -ზე. კიდევ 2 ალიგატორის სამაგრის გამოყენებით დააკავშირეთ სამაგრების ბოლოები ტრანსფორმატორის მეორე ბოლოში 0 და 220. ეს თანაფარდობა გაამრავლებს ძაბვას კედლიდან 1.8 -ით.

შეაერთეთ ალიგატორის სამაგრების ბოლოები, რომლებიც მოდის პირველი ტრანსფორმატორიდან მეორე ტრანსფორმატორზე 0 და 120 -ზე. კიდევ 2 ალიგატორის სამაგრის გამოყენებით დააკავშირეთ სამაგრების ბოლოები ტრანსფორმატორის მეორე ბოლოზე 0 და 220 -ზე. ეს კვლავ გამრავლდება ძაბვა 1.8 -ით რაც ჯამში 3.6.

ნაბიჯი 10: კონდენსატორების დატენვა (2)

მნიშვნელოვანია: არ შეეხოთ დენის კაბელის ბოლოებს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ელექტროენერგია დაგიშლით. გადააფარეთ მავთულები ელექტრული ლენტის გამოყენებით, ასე რომ თქვენ ვერ შეძლებთ მათთან შეხებას. არ შეეხოთ ტრანსფორმატორთან დაკავშირებულ ალიგატორის სამაგრების ბოლოებს.

ნაბიჯი 11: კონდენსატორების დატენვა (3)

შეამოწმეთ ძაბვა ალიგატორის სამაგრების ბოლოებიდან, რომელიც დაკავშირებულია მეორე ტრანსფორმატორის ბოლოებთან მულტიმეტრთან 450V AC- ზე მაღლა დაყენებული (ჩახლართული ხაზი V- ის გვერდით და არა სწორი ხაზი). კედელში ჩართვისას ძაბვა იქნება უფრო დაბალი ვიდრე მოსალოდნელი იყო მავთულხლართების წინააღმდეგობისა და ყოველივე დაკავშირებული.

ნაბიჯი 12: კონდენსატორების დატენვა (4)

ვინაიდან კედლიდან მომდინარე სიმძლავრე არის AC და კონდენსატორები უნდა იყოს დამუხტული DC სიმძლავრით (მას აქვს დადებითი და უარყოფითი პოლარობა მის ბოლოებში), ჩვენ ვიყენებთ ხიდის მაკორექტირებელ ძალას AC- ის DC- ზე შესაცვლელად. შეაერთეთ ალიგატორის სამაგრების ბოლოები მეორე ტრანსფორმატორიდან ხიდის მაკორექტირებლის 2 შუა ქინძისთავზე და დარწმუნდით, რომ ალიგატორის სამაგრები არ შეხებია არცერთ სხვა ქინძისთავს.

ნაბიჯი 13: კონდენსატორების დატენვა (5)

ხიდის გასწორების გარე ქინძისთავების სიმბოლო იქნება + ან -. შეაერთეთ ეს კონდენსატორების + და - ბოლოებთან კიდევ 2 ალიგატორის სამაგრის გამოყენებით.

ნაბიჯი 14: კონდენსატორების დატენვა (6)

ჩართეთ დენის კაბელი კედელში და დაელოდეთ 30 წამი კონდენსატორების სრულად დატენვას. გამორთეთ დენის კაბელი.

მნიშვნელოვანია: არ შეეხოთ კონდენსატორების ორ ბოლოს ერთდროულად, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება დააზარალებს. შეამოწმეთ არის თუ არა კონდენსატორები სრულად დამუხტული მულტიმეტრის გამოყენებით 450V DC- ზე ზემოთ (სწორი ხაზი V- ის გვერდით და არა ჩახლართული ხაზი).

ნაბიჯი 15: კონდენსატორების დატენვა (7)

შენიშვნა: თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ კონდენსატორები სერიულად (უარყოფითი პოსტი პოზიტიურ პოსტზე), რათა გაზარდოთ შექმნილი ენერგიის წყაროს ძაბვა. კონდენსატორების თითოეული პარალელურად დაკავშირებული კომპლექტისთვის გამოიყენეთ იგივე რაოდენობის კონდენსატორები (მაგალითი: თუ 3 კონდენსატორი აირჩევა ქვემოთ მოცემულ სურათზე პარალელურად დასაკავშირებლად, დააკავშირეთ სერია 3 პარალელურად დაკავშირებული კონდენსატორის ნაკრებებით, სულ 6 კონდენსატორით)).

ამ მაგალითში, პარალელურად დაკავშირებული კონდენსატორების 2 კომპლექტი უკავშირდება სერიას 900 ვოლტის ენერგიის წყაროსთვის. პარალელურად დაკავშირებული კონდენსატორების თითოეულ კომპლექტს ექნება საერთო სიმძლავრე 940uF.

ნაბიჯი 16: სამთო იარაღის დაყენება

დააყენეთ ჭურვი მაგნიტის ნაწილის ზემოთ ჯოხის ერთი ბოლოდან ზემოთ. შეაერთეთ კონდენსატორის ნეგატიური დასასრული რკინიგზის ერთ ბოლოზე ალიგატორის დამჭერით, როგორც ადრე გამოყენებული ბატარეა. სხვა ალიგატორის სამაგრის გამოყენებით დააკავშირეთ კლიპის ერთი ბოლო მეორე რელსთან და დატოვეთ კლიპის მეორე ბოლო თავისუფალი.

ნაბიჯი 17: ცეცხლსასროლი იარაღის გასროლა

შეაერთეთ კონდენსატორის პოზიტიური დასასრული ალიგატორის კლიპის თავისუფალ ბოლოს, რომელიც დაკავშირებულია სხვა ჯოხთან და ჭურვი გადაიღებს.