solenoide???

[theiden]

salve a tutti, mi sono appena iscritto al forum e quindi farò una breve presentazione: ho 17 anni e vado al liceo scientifico (entro in 4°) e purtroppo in questo tipo di scuola non si affronta molto la tematica dell'elettronica (almeno per adesso) che lasciamo hai nostri compagni del tecnico. Dico purtroppo perchè è una materia che veramente mi affascina. per recuperare un po' mi sto leggendo dei libri, e salto da un sito all'altro. Vi chiederete da dove è nata questa voglia? bè l'artefice di tutto ciò è xenom (ciao xenom!!!), infatti un giorno, circa un mesetto fa, per caso sono capitato in questo forum e ho letto un articolo di xenom, appunto, nel quale parlava dei coilgun, l'argomento mi ha molto interessato e ne volevo costruire subito uno anche io, ma mi sono presto accorto che non ne sapevo nulla, così ho dovuto per forza informarmi e mi sono accorto che l'elettronica mi appassionava molto!!! per la cronaca sono riuscito a costruire un coilgun moooooolto semplice utilizzando il ciruito flash di un macchina fotografica usa-e-getta con una bobina di fortuna....

....ed ecco che, finalmente, arrivo al problema: adesso che conosco un po' le basi e sto approfondendo, vorrei costruire un vero coilgun, il circuito sono riuscito a farlo ma mi imbroglio sulla coil, non capisco come la devo fare perchè sia più efficace possibile io avevo pensato a due modi:
1) avvolgo il filo su uno strato un certo numero di volte poi torno indietro (mantenendo il verso di rotazione altrimenti mi si annulla tutto) e poi rincomincio
2)sovrappongo il filo più volte sulla stessa spira e poi passo alla successiva
quale è il metodo migliore???

Ma c'è anche un altro problema:
come faccio a calcolare quanto è forte il campo che creo, ho trovato una formula: B=mu*N*A/L dove B è il campo; mu è la permeabilità magnetica che nel mio caso (essendo un solenoide vuoto, cioè ad aria) è 1,0000004; N numero spire; A ampere; L lunghezza solenoide........ ma come faccio a sapere gli ampere, io so la capacità in farad e il voltaggio del condensatore, non ho ampere...

ed infine, esiste una formula che mi permette di calcolare la velocità del proiettile conoscendone il peso e la forza del campo magnetico???

grazie di tutto!!!

[xenom]

Prima o poi mi ritrovo qualche morto sulla coscienza

Allora prima di tutto, come saprai già perché quando parlo di coilgun lo specifico sempre, questo apparecchio può essere pericoloso se si sale di potenza e se non si presta attenzione o non si lavora con sicurezza...

Ti consiglio finchè non impari bene di rimanere a bassi voltaggi. Già i 330 volt dei flash sono pericolosi, ancora peggio se cominci a mettere in parallelo i condensatori.

Comunque in linea generale ed empirica, più avvolgimenti hai nella bobina più il campo magnetico è forte ma se sono troppi aumenta l'induttanza e la resistenza e non va bene. Inoltre anche la sezione del cavo è importante: più è grande, minore è la resistenza ma la densità del campo magnetico diminuisce. Devi riuscire a bilanciare tutto. Non so se esistono formule per calcolare ma non penso o quanto meno sono molto complesse... Di solito la bobina si costruisce secondo regole empiriche come quelle che ho citato. In linea di massima una cavo da 0.8-1 mm di diametro è sufficiente per basse energie (meno di 100 joule più o meno). Le bobine da gauss gun le ho sempre viste non più lunghe di 5 cm e gli strati di avvolgimento sono circa 5-6....

Per cominciare ti consiglio di usare come switch un semplice interruttore da 16+A e di rimanere su energie inferiori ai 50 Joule.

Per calcolare l'energia di un condensatore c'è la formula: E = 0.5*C*V^2. C è la capacità in farad e V il voltaggio in volts. Come vedi il voltaggio fa incrementare paurosamente l'energia, quindi occhio.

Evita a tutti i costi i cortocircuiti che anche a 50J sono molto molto pericolosi. Metti un sistema di scarica di sicurezza in modo da poter scaricare i condensatori in caso di bisogno e lavora sempre con un voltmetro collegato ai condensatori. NON TOCCARE MAI IL SISTEMA FINCHE' IL VOLTOMETRO NON SEGNA MENO DI 20 VOLT. Con i condensatori non si scherza


Per calcolare campo magnetico, energia cinetica ecc. A partire dai dati della bobina e dell'energia elettrica che ci passa è molto complesso. L'unica cosa che puoi fare con semplicità è approssimare la potenza scaricata nella bobina, ma non puoi calcolare l'energia cinetica del proiettile a meno che non la calcoli determinando la velocità con uno strumento apposito...

[CioKKoBaMBuZzo]

non so niente di questo circuito in particolare, ma gli ampere li devi avere per forza perchè il circuito avrà senz'altro bisogno di corrente elettrica

credo che ti basti sapere il voltaggio del generatore e la resistenza del circuito (prima legge di ohm: V=R*i)


edit: vabbè la risposta di xenom saà senz'altro più dettagliata

[theiden]

grazie delle tempestive ed esaurienti risposte, adesso vedrò di provare qualcosa anche se mi è sembrato, da quello che hai scritto, che la costruzione della bobina, eccetto delle nozioni base, è lasciata molto al caso... e quindi si devono fare molti tentativi per trovare la giusta combinazione... speravo in qualcosa di più preciso (scusate deformazione professionale ma odio approssimare )
cmq grazie, sicuramente si verranno a creare altri problemi e quindi aspettatevi altre domande

[killercode]

http://www.coilgun.eclipse.co.uk/theory.html
Qui c'è un pò di teoria, ma stai attento quando monti, il pericolo c'è....