Қару -жарақты қалай жасауға болады (ғылым түсіндіріледі): 17 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

ЕСКЕРТУ: Егер сіз рельсті винтовканың жетілдірілген нұсқасын жасауды шешсеңіз, өзіңізге зиян келтірмеу үшін немесе токқа түспеу үшін «МАҢЫЗДЫ» қадамдарды оқыңыз

Авторы: Дункан Йи

Шолу

Рельс мылтығы ұғымы магниттік күш пен электр күшінің әсерінен өткізгіш затты 2 өткізгіш рельстің бойымен жылжытудан тұрады. Қозғалыс күшінің бағыты Лоренц күші деп аталатын электромагниттік өрістерге байланысты.

Магнит өрісіне [B] перпендикуляр электр өрісі арқылы [V] жылдамдықпен қозғалатын зарядталған бөлшек оң жақтағы диаграммада көрсетілгендей [F] күшке ие болады. Бұл диаграмма Лоренц күшінің бағытын оң қол ережесімен көрсетеді.

Бұл тәжірибе жағдайында зарядталған бөлшектердің электр өрісі арқылы қозғалуы мыс сыммен қозғалатын электр зарядының ағымы болып табылады. Магнит өрісі өте күшті неодимий магниттерімен индукцияланады.

Теңдеу кросс көбейтіндісі болып табылады: [F] = Il X [B]

Мен - ағымдағы

l - сымның ұзындығы

Бөлшектер

Үлкен тікбұрышты неодим магниттері (Лидің PID: 60012)

12AWD мыс сымы (Лидің PID: 22498)

12В батарея (Лидің PID: 81036)

Аллигатор клиптері (Лидің PID: 690)

Exacto пышағы (Лидің PID: 5457)

Диагональды кескіш (Лидің PID: 10383)

Картон (Лидің қоқыс жәшігі)

Қосымша: Сандық компас (Лидің PID: 98411)

Дизайнды жақсартатын бөліктер

450V 470uF конденсаторлары (Lee's PID: 8604)

600В 35А көпір түзеткіші (Lee's PID: 71096)

60ВА оқшауланған трансформаторларды төмендету/жоғарылату (Лидің PID: 10501)

Қуат сымы (Лидің PID: 2995)

26 AWG Hook Up Wire (Lee's PID: 224007) немесе одан да көп аллигатор клиптері

Электр таспасы (Лидің PID: 10564)

Супер желім (Лидің PID: 4327)

Феррит бисер (Лидің PID: 10812)

Силиконды тығыздағыш (Лидің PID: 16028)

Сандық мультиметр (Лидің PID: 10924)

1 -қадам: 12AWD мыс сымдарын жұлып алу және рельстерді орналастыру

Дәл пышақты пайдаланып, мыс сымның пластикалық қақпағын кесіңіз. Диагональды кескішпен ұзындығы 2 фут болатын екі жолақты сыммен кесіңіз. Ұзындығы 2 дюйм болатын тағы бір жолақты кесіңіз, ол қозғаушы зат ретінде пайдаланылады. Мыс электр энергиясын жақсы өткізетіндіктен таңдалады.

Картоннан 2 кішкене шеңберді кесіп алып, шеңбердің ортасына тесік жасаңыз. Оны 2 дюймдік сымның ұштарына бекітіңіз, ол күйіп жатқан кезде шыбықтардың жолында қалуы үшін.

Үйге әкелген кезде сымдарды майыстырмауға тырысыңыз, сонда сіз оларды «рельстер» ретінде түзете аласыз. Қысқартпау үшін оларды электр тогын өткізбейтін нәрсемен қамтамасыз етіңіз. Мен 2 сызғышты қолдандым, бірақ сіз Лидің қоқыс жәшігіндегі картонды пайдалана аласыз. Рельстердің әр ұшында екінші ұшын бос қалдыратын аллигатор қысқышын қысыңыз.

2 -қадам: магнит өрісін индукциялау (1)

Мен қолданған сызғыштардың биіктігі бойынша мен рельстердің астына төртбұрышты неодимий магниттерін сыйғыза аламын. Магниттер неғұрлым көп жиналса, магниттік күш соғұрлым күшті болады. Магниттердің мыс сымдарына тимейтініне көз жеткізіңіз, себебі бұл рельстерді қысқартады.

Неодим магниттері бір жағында солтүстік полюстен, екінші жағында оңтүстік полюстен тұратындықтан, беттерін жоғары қаратыңыз.

Бұл тәжірибе кезінде магниттерді бір бағытта ұстаңыз. Магниттер жинағын қажетті биіктікке шығарып, оларды екі рельстің астына және арасына қойыңыз. Рельстер бойымен мүмкіндігінше басқа буманы орналастырыңыз. Бұл магнит дестелерінің арасындағы магниттік күш бір -біріне қарама -қарсы болады. Мен оларды екі билеушімен бірге ұстадым.

3 -қадам: магнит өрісін индукциялау (2)

Бұл кезде біз магниттік күштің жоғары немесе төмен бағытталғанын білмейміз. Бұл да маңызды емес. Дегенмен, сіз компасты пайдаланып бағытты анықтай аласыз. Компастың солтүстік полюсі магниттің оңтүстік полюсіне бағытталады. Бұл сізге магниттік күштің бағытын көрсетеді.

МАҢЫЗДЫ: бұл магниттерді ұстау өте қиын, егер олар бір -біріне соғылып қалса, олар оңай сындырылады.

4 -қадам: Электр зарядының ағынын индукциялау

Түзетілген 2 дюймдік мыс сымды рельстер бойымен магнит дестелерінің бірінің үстіне қойыңыз. Бұл рельстерде қысқа тұйықталуды тудырады, бірақ дәл осы жерде біз электр зарядтарының ағуын қалаймыз.

Аллигатор қысқыштарының бос ұштарын біреуі 12В аккумулятор терминалының теріс ұшына, екіншісі оң жағына жалғаңыз. 2 дюймдік штанга енді қозғалады. Қозғалыс бағытын оң жақ ережені қолдана отырып жоғарыда сипатталған күштер арқылы анықтауға болады. Егер сіз магниттік күштің бағытын анықтау үшін циркульді пайдаланбаған болсаңыз, аккумулятор терминалына қосылуларды ауыстыру арқылы қозғалатын штанганың бағытын оңай өзгертуге болады. Тағы да мұны оң қол ережесінің иллюстрациясымен растауға болады.

Аллигатор қысқышының қосылуларының бірін 12В батарея терминалынан алыңыз.

5 -қадам: рельс қаруын ату

Айналатын сымды рельстің бір шетіне магниттердің бірінші қабатының шамамен 1 ширегінен жоғары қойыңыз. Аллигатор қысқышын 12В аккумулятор терминалына қайта қосыңыз, сым атып кетеді.

… Бұл әсерлі түрде өртенбейді, өйткені сіз сым тек келесі магнитке жететінін және оны магниттер арасында қозғаушы күш болмайтынын көріп отырсыз. Бірақ..

- - - - - - - - - - - - - Рельефті жетілдіру - - - - - - - - - - - - - - - - - -

6 -қадам: магнит өрісін индукциялау

Өткізбейтін материалдан (ағаштан, пластмассадан) берік есептегіш таяқшаны қолданып, магнит дестесін оның бір жағына супер желіммен жабыстырыңыз және оны электр таспасымен ораңыз. Оның құрғағанын күтіңіз. Магниттер түпнұсқалық дизайнмен бір бағытқа қараған кезде, бірінші стектің жанында басқа магниттермен қайталаңыз. Бұл біршама қиын болуы мүмкін, өйткені магниттер бір -біріне қарсы тұрады. Мұны істеу үшін күшті адамды алыңыз.

Тағы да, оның кебуін күтіңіз және магнит қатары рельстердің ұзындығына жеткенше қайталаңыз. Есептегіш таяқшаны 2 рельстің астына және арасына магнит қарама -қарсы жаққа қойыңыз. Бұл рельстердің бүкіл ұзындығында магнит өрісін тудырады, сымның алға қарай жылжуын жалғастыруға мүмкіндік береді.

7 -қадам: снарядты орнату

Феррит моншағын тегіс жерге қойыңыз және бисердің жартысын силиконды тығыздағышпен толтырыңыз және кептіруді күтіңіз. Сымның ұштарын силиконның ортасына жабыстырып, орнына супер желіммен жабыстырыңыз. Сымның рельстермен байланысын сақтау үшін жеткілікті ұзын екеніне көз жеткізіңіз. Бұл снарядты бастапқыда қолданылған картонға қарағанда үйкелісі аз рельстер жолында сақтайды.

ЕСКЕРТПЕ: Егер снаряд атылған кезде ұшып кетсе, оның салмағын жоғарылату үшін сізге үлкенірек феррит моншағын қолдану қажет болуы мүмкін.

8 -қадам: Конденсаторларды орнату

Таңдалған конденсаторларды үлкен батарея деп санауға болады. Конденсатор тәрізді аккумулятор зарядты ұстайды, ол әдеттегі аккумуляторларға (AA, AAA және т.б.) қарағанда өте тез төмендейді. Бұл разряд жылдамдығы уақыт тұрақтысына байланысты; уақыт тұрақтысы неғұрлым үлкен болса, конденсатор зарядын ұзағырақ ұстайды.

Уақыт тұрақтысының формуласы: [T] = R * C

[T] = уақыт тұрақтысы

R = қарсылық

C = сыйымдылық (конденсатордың)

Мыстың кедергісі күрт өзгере алмайтындықтан, зарядты ұзақ уақыт ұстауға мүмкіндік беретін уақыт тұрақтысын жоғарылату үшін біз оларды конденсаторлардың сыйымдылығын 26 AWG сымына параллель қосу арқылы көбейте аламыз. Таңдалған конденсатор бойындағы жолақ теріс белгіні (-) көрсетеді, бұл оған жақын пост-теріс пост. Оларды бір конденсатордың теріс постын келесі конденсатордың теріс бағанасына қосу арқылы параллель жалғаңыз. Позитивті постпен қайталаңыз. Бұл қуат көзі ретінде 1 «аккумуляторды» пайдалануға тең болады, ал сыйымдылығы сіз қосылатын конденсаторлар санының қосындысы.

ЕСКЕРТПЕ: зарядты ұстауға 3 конденсатор жеткіліксіз болуы мүмкін, сіз өз қалауыңыз бойынша көбірек қосуға болады.

9 -қадам: конденсаторларды зарядтау (1)

Мен таңдаған конденсаторлар максимум 450 вольтты ұстай алады. Бұл конденсаторларды зарядтау үшін біз оларға розеткадан келетін қуатты қолдана отырып, 450 вольтты қолданамыз.

МАҢЫЗДЫ: сіздің ел жеткізетін кернеуді тексеріңіз. Ол айнымалы токтың 120 немесе 220 вольтты болады. Канадада бұл 120 вольт, яғни біз оны 4 -ке көбейтіп, 450 вольтке жетуіміз керек.

2 аллигатор қысқышын қолданып, қуат сымының ұштарын 0 және 120 -да бір трансформаторға қосыңыз. Тағы 2 аллигатор қысқышын қолданып, 0 және 220 -да трансформатордың екінші ұшына қысқыштардың ұштарын қосыңыз. Бұл қатынас кернеуді көбейтеді. қабырғадан 1,8.

Бірінші трансформатордан келетін аллигатор қысқыштарының ұштарын екінші трансформаторға 0 және 120 -да қосыңыз. Тағы 2 аллигаторды пайдаланып, қысқыштардың ұштарын 0 мен 220 -да трансформатордың екінші ұшына жалғаңыз. кернеу 1,8, барлығы 3,6 береді.

10 -қадам: Конденсаторларды зарядтау (2)

МАҢЫЗДЫ: қуат сымының ұштарын ұстамаңыз, әйтпесе электр тогына түседі. Ашық сымдарды электрлік таспамен ораңыз, сонда сіз оларға қол тигізе алмайсыз. Трансформаторға қосылған аллигатор қысқыштарының ұштарын да ұстамаңыз.

11 -қадам: конденсаторларды зарядтау (3)

Мультиметрмен екінші трансформатордың ұштарына жалғанған аллигатор қысқыштарының ұштарындағы кернеуді айнымалы ток кернеуі 450В жоғары болғанда тексеріңіз (түзу емес, V жанындағы бұралаң сызық). Қабырғаға қосылған кезде кернеу сымдар мен қосылған барлық нәрселердің кедергісіне байланысты күтілгеннен төмен болады.

12 -қадам: Конденсаторларды зарядтау (4)

Қабырғадан келетін қуат айнымалы болғандықтан және конденсаторлар тұрақты токпен зарядталуы керек (оның оң және теріс полярлығы бар), біз айнымалы ток қуатын тұрақты токқа өзгерту үшін көпір түзеткішті қолданамыз. Аллигатор қысқыштарының ұштарын екінші трансформатордан көпірді түзеткіштің 2 ортаңғы түйреуішіне жалғаңыз, аллигатордың басқа түйреуіштерге тиіп кетпеуін қадағалаңыз.

13 -қадам: Конденсаторларды зарядтау (5)

Көпірдің түзеткішінің сыртқы түйреуіштерінің үстіндегі белгі + немесе -болады. Оларды конденсаторлардың + және - ұштарына тағы 2 аллигатор қысқышымен қосыңыз.

14 -қадам: Конденсаторларды зарядтау (6)

Қуат сымын қабырғаға қосыңыз және конденсаторлардың толық зарядталуын 30 секунд күтіңіз. Қуат сымын ажыратыңыз.

МАҢЫЗДЫ: конденсаторлардың екі ұшына бір уақытта тигізбеңіз, әйтпесе ол зақым келтіруі мүмкін. Тұрақты ток кернеуі 450 В жоғары (мультиметр көмегімен) конденсаторлардың толық зарядталғанын тексеріңіз (сызық емес, V жанындағы түзу).

15 -қадам: Конденсаторларды зарядтау (7)

ЕСКЕРТПЕ: Жасалған қуат көзінің кернеуін арттыру үшін конденсаторларды тізбектей қосуға болады (теріс посттан оңға). Параллель қосылған конденсаторлар жиынтығының әрқайсысы үшін бірдей конденсаторды қолданыңыз (мысалы: егер төмендегі суретте 3 конденсаторды параллель қосу үшін таңдалса, қатарды 6 конденсаторы бар 3 параллель қосылған конденсаторлар жиынтығымен қосыңыз.).

Бұл мысалда 900 вольт қуат көзі үшін параллель қосылған конденсаторлардың 2 жиынтығы тізбектей қосылған. Параллель қосылған конденсаторлардың әр жиынтығының жалпы сыйымдылығы 940uF болады.

16 -қадам: рельсті мылтықты орнату

Снарядты штанганың бір ұшынан магниттің бір бөлігінің үстіне орнатыңыз. Конденсатордың теріс ұшын бұрын пайдаланылған батарея сияқты аллигатор қысқышымен рельс ұштарының біріне жалғаңыз. Басқа аллигатор қысқышын қолданып, клиптің бір ұшын екінші рельске жалғаңыз, клиптің екінші ұшын бос қалдырыңыз.

17 -қадам: рельс қаруын ату

Конденсатордың оң ұшын басқа таяқшаға қосылған аллигатор қысқышының бос ұшына жалғаңыз, снаряд атылады.