cannone elettromagnetico fai-da-te

[litto]

qualche tempo fa un mio professore all'università mi spiegò l'esistenza di un progetto per un cannone che funziona con forze elettromagnetiche.

per spiegare come funziona illustro brevemente per quelli che non lo sanno il principio di funzionamento.

innanzitutto ho due rotaie metalliche e le collego in serie (tramite lo stesso estremo) con per esempio una lampadina. lungo le rotaie posiziono una barretta conduttrice che colleghi anch'essa le due rotaie, in modo da avere un circuito chiuso rettangolare formato da rotaia1-lampadina-rotaia2-barretta. infine posiziono un campo magnetico parallelo al circuito. se muovo la barretta strisciandola lungo le rotaie vedrò illuminarsi la lampadina. infatti le cariche lungo la barretta (che è a velocità v) saranno soggette ad una forza di Lorentz F= B x v se non sbaglio... fatto sta che si crea una tensione per lo spostamento delle cariche e quindi una corrente.

al contrario se al posto delle lampadina attacco una batteria il risultato istantaneo è che la barretta si muove. e questo è il principio su cui si basa il cannone in questione.

vagando su internet ho scoperto che il campo magnetico perpendicolare è superfluo: se lo creano da sole le due rotaie perchè percorse da corrente.qui lo spiega meglio http://science.howstuffworks.com/rail-gun1.htm

 

fatto sta che preso dall'entusiasmo ho provato a costruirmelo anch'io con materiale di fortuna! alimentazione: fino a 3 batterie da 12 volt sostituite nell'allarme di casa, rotaie: due appoggi per mensole di ferro da avvitare su una base di legno, proiettile: un bel dadoda mettere in mezzo alle due rotaie.

dò una bella limata alle superfici di contatto, monto tutto e con un po' di emozione dò il via all'esperimento. risultato: DISASTROSO!!!

il dado si è letteralmente attaccato alle due rotaie per l'alta corrente (ho attaccato solo 12 volt) lasciandolo di fatto dov'era prima.... altro che cannone!!

 

dov'è che ho sbagliato? l'ho fatta forse troppo semplice? lo questo non è un forum di elettrotecnica ma è comunque frequentato da persone con ottima conoscenza della fisica! confido su di voi per qualsiasi consiglio!

[Rick86]

Ciao Litto se non ti rispondono qua ti consiglio di chiedere in aerotecnica; per quel che mi riguarda mi dispiace ma non riesco ad aiutarti

[Einherjar]

qualche tempo fa un mio professore all'università mi spiegò l'esistenza di un progetto per un cannone che funziona con forze elettromagnetiche.

per spiegare come funziona illustro brevemente per quelli che non lo sanno il principio di funzionamento.

innanzitutto ho due rotaie metalliche e le collego in serie (tramite lo stesso estremo) con per esempio una lampadina. lungo le rotaie posiziono una barretta conduttrice che colleghi anch'essa le due rotaie, in modo da avere un circuito chiuso rettangolare formato da rotaia1-lampadina-rotaia2-barretta. infine posiziono un campo magnetico parallelo al circuito. se muovo la barretta strisciandola lungo le rotaie vedrò illuminarsi la lampadina. infatti le cariche lungo la barretta (che è a velocità v) saranno soggette ad una forza di Lorentz F= B x v se non sbaglio... fatto sta che si crea una tensione per lo spostamento delle cariche e quindi una corrente.

al contrario se al posto delle lampadina attacco una batteria il risultato istantaneo è che la barretta si muove. e questo è il principio su cui si basa il cannone in questione.

vagando su internet ho scoperto che il campo magnetico perpendicolare è superfluo: se lo creano da sole le due rotaie perchè percorse da corrente.qui lo spiega meglio http://science.howstuffworks.com/rail-gun1.htm

 

fatto sta che preso dall'entusiasmo ho provato a costruirmelo anch'io con materiale di fortuna! alimentazione: fino a 3 batterie da 12 volt sostituite nell'allarme di casa, rotaie: due appoggi per mensole di ferro da avvitare su una base di legno, proiettile: un bel dadoda mettere in mezzo alle due rotaie.

dò una bella limata alle superfici di contatto, monto tutto e con un po' di emozione dò il via all'esperimento. risultato: DISASTROSO!!!

il dado si è letteralmente attaccato alle due rotaie per l'alta corrente (ho attaccato solo 12 volt) lasciandolo di fatto dov'era prima.... altro che cannone!!

 

dov'è che ho sbagliato? l'ho fatta forse troppo semplice? lo questo non è un forum di elettrotecnica ma è comunque frequentato da persone con ottima conoscenza della fisica! confido su di voi per qualsiasi consiglio!

 

Non mi meraviglia che non funzioni Perche stanto a quanto da te descritto hai costruito un'elettrocalamita sei sicuro di aver applicato la regola della mano sinistra (quella dei motori elettrici) e non quella della mano destra (che si applica invece ai generatori) visto il fatto che la lampadina accendendosi prova che hai costruito un generatore ?..

Inoltre non hai utilizzato i condensatori che sono necessari per avere un inpulso di elevata potenza e di breve durata,il sistema piu semplice per procurarseli è quello di utilizzare il flash della macchina fotografica

(con i condensatori fai molta attenzione perche anche lavorando con potenze di pochi watt si parla di comunque di migliaia di volt rischi di lasciarci le penne)

Inoltre come conduttori in questo caso la rotaie quando utilizzerai potanze elevate concentrate in tempi brevissimi (condensatori) il ferro come materiale si rivelerà inadeguato, dovrai usare il rame e se hai difficolta a reperire il materiale prova a costruire un un coilgun in cui potrai utilizzare del semplice filo di rame. ....

Appena ho un po di tempo ti passo un po di informazioni e link specifici per darti una mano.......

 

PS Tu stai cercando di costruire un railgun, ti consiglio pero di iniziare provando a costruire un coilgun che funziona sullo stesso principio ma ti permette di avere un rendimento energetico superiore, e quindi a parita di risorse inpegnate ti da risultati piu apprezzabili. , Il coilgun dai costruttori per hobbie e di gran lunga preferito rispetto al railgun......

 

PPS Non ho capito se devi realizzare il Railgun per scuola o per hobbie ? se devi necessariamente realizzare il railgun lascia perdere la parte sul coilgun.

Modificato 1 Aprile 2008 da Einherjar

[litto]

ok ho capito l'ho fatta troppo semplice...

regola della mano sinistra? non la conoscevo... comunque confondendo destra con sinistra dovrebbe cambiare solo il verso della forza (e infatti facendo la prova non mi ci son messo dietro nel dubbio!). la prova con la lampadina non l'ho fatta perchè non sapevo come fare un bel campo magnetico che passasse nel circuito.

comunque è indipendente dall'università, me l'han spiegato qualche mese fa e mi è venuta la scimmia di provare a costruirlo!

[Einherjar]

Visto che non devi necessariamente costruire un railgun ti consiglio di iniziare con il coilgun che è molto piu semplice da realizzare si trovano una valanga di informazioni ed il materiale necessario è minimo.basta il condensatore, un tubicino di plastica del filo di rame e poco altro.

Il problema di entrambi i sistemi è soprattuto quello della progettazione elettrica..mentre per la costruzione pratica è decisamente piu semplice..

 

 

Inizia da queste 2 pagine non sono quelle di wikipedia "normale" ma di un canale apposito dedicato al magnetismo

 

http://wiki.4hv.org/index.php/Coil_gun

http://wiki.4hv.org/index.php/Rail_gun

 

Come puoi vedere la pagina sui coilgun è molto piu completa e anche tutto il web conta molti piu hobbisti del coil piuttosto che del rail , mi raccomando segui i link a fine pagina.

 

Dopo tutta quella marea di informazioni potrai farti un'idea piu precisa di quel che vuoi fare .

Comunque la sicurezza prima di tutto , non sottovalutare i condensatori e anche se magari li alimenti con un paio di stilo possono essere davvero pericolosi perche.....

 

Se poi hai bisogno di aiuto o achiarimenti contattami pure con msn o via e-mail l'indirizzo lo trovi nel forum

[litto]

nonostante il grande sfoggio della mia ignoranza a riguardo faccio il secondo anno di ingegneria elettrica e la parte di progettazione elettrica (si spera) non mi dovrebbe dare molti problemi. il fatto è che non ho fatto l'itis ma lo scientifico e quindi mi manca diciamo il senso un po' più pratico del campo... per esempio in un normale negozio di elettronica fino a che capacità si possono trovare i condensatori, senza spendere una cifra enorme?

comunque grazie per i link, non conoscevo quel sito!

[Einherjar]

nonostante il grande sfoggio della mia ignoranza a riguardo faccio il secondo anno di ingegneria elettrica e la parte di progettazione elettrica (si spera) non mi dovrebbe dare molti problemi. il fatto è che non ho fatto l'itis ma lo scientifico e quindi mi manca diciamo il senso un po' più pratico del campo... per esempio in un normale negozio di elettronica fino a che capacità si possono trovare i condensatori, senza spendere una cifra enorme?

comunque grazie per i link, non conoscevo quel sito!

 

Se hai intenzione di costruire un piccolo coilgun senza velleita di potenza..te la cavi con pochi spicci (in tal senso il sistema migliore è quello di utilizzare il falsh di una macchina fotografica usa e getta , che ti da il vantaggio di avere incluso il circuito con il led per verificare se il codensatore è carico)..

se invece vuoi costruire qualcosa di piu grosso puoi utilizzare i condensatori che si usano nei neon (anche più di uno)che costano qualche da qualche euro auna decina e volendo sono comunque uno spreco per scopi sperimentali.

Anche se sono tecnico delle industrie elettroniche e delle telecomunicazioni sono un po a digiuno delle unita di misura, comunque se diciamo che vuoi costruire un coilgun da meno di 1 joule devi calcolare che il rendimento e attorno all'1-2 per cento quindi devi accumulare come potenze una 50 di watt ...ma per spermentarne giusto il funzionamento sono sufficenti anche potenze inferiori.

 

Ricorda che non devi mai toccare un condensatore carico prima di toccarlo assicurati di scaricarlo utilizzando un circuito con resistenze (meglio), oppure facendo fare contatto con un cacciavite (da te isolato) ai tre capi del condensatore (rischio scintille tenere lontano dagli occhi raccomandato utilizzo di quanti).

[skettles]

i condensatori che vengono usati anche nelle pompe a immersione vanno bene?

[litto]

grazie mille per gli avvisi! in effetti informandomi un po' di più sull'argomento ho visto una foto di un cacciavite bruciacchito a furia di farci scaricare sopra i condensatori! figuriamoci con un mio dito!!

beh dato che non ho macchinette fotografiche in casa magari faccio un salto da un fotografo e chiedo se mi vende quelle che deve cacciare via...

potri metterci un'interruttore con 3 posizioni: la prima è off, la seconda chiude i condensatori su una resistenza e la terza li collega con la batteria per caricarli. ed ovviamente l'interruttore per sparare! magari le posizioni di off e scarica possono anche essere messe insieme, e uso un interruttore da due posizioni...