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2019-08-01电池驱动的轨道安培力演示器

2019-08-01电池驱动的轨道安培力演示器

作者: 2d3725d1f0a8 | 来源:发表于2019-08-01 18:48 被阅读58次

    (铝箔)

     这是一门利用强磁铁来制作的手持级轨道。

    电源为12v的航模电池,内阻为5mΩ+5mΩ+5mΩ。

    结构上相当于普通的简单型轨道炮加上了强磁铁。

    使用的是长度仅仅只有2cm的磁铁。

    接下来是胡言乱语时间,请选择性忽略。

    这种特殊的轨道有着诸多的优点。

    1.由于磁场是靠磁铁来提供的,所以不再需要轨道来产生,轨道在这里的意义已经纯粹只是让电枢通电用的媒介了,所以我认为效率努力一下甚至是可以和有刷电机去一较高下的。

    2.可以使用电池来驱动,这样一来不再需要储能密度低并且每次放完需要充电的电容器,节省了很大的空间,适合朝着小型化的方向发展,并且特别适合开发成快速连发的方案。

    3.这种轨道因为电流小(可能只有数百安培),轨道可以几乎完全无烧蚀,上面一张轨道的特写照就是发射了数十次后才拍摄的照片,完全看不到有烧蚀的痕迹,因此寿命和稳定性非常好,每次发射出去的动能几乎都差不多。

    综上所述,我认为这种特殊的轨道非常有发展空间,他的成本、初速、携弹量等等方面都可以完全碾压现有的低压磁阻。并且也摆脱了传统轨道的“烧蚀短命论”。

    这种轨道在另一个方面还有着优点,他的计算非常简单,保证会上网的人都能轻易理解并进行完整计算。

    估算时可以将其加速过程当作电流恒定,用磁铁磁场强度b、电池放电电流i(用全电路欧姆定律估算)、电枢宽度l,根据 f=bil 算出加速力f

    然后用此加速力f和电枢质量m 根据 a=f/m 算出加速度a

    然后再用此加速度a和轨道长度x 根据x=1/2at²的变换形式t=

    √(2

    x

    /a)

    算出加速时间t然后最后用此加速时间t乘以之前的加速度a就等于弹丸的飞行速度了。 之后再将上面所说的进行整合、化简,就成了这么一个可以直接估算弹丸飞行速度的式子。

    从中可以看出,轨道长度(磁铁长度)、磁铁的磁场强度、电流、电枢的宽度这些参数 都是和出口飞行速度的二次方成正比的,且这些参数都与动能直接成正比(实际上因为被忽略掉的电阻变化,轨道长度对效果的积极影响会比其他参数更小些),需要注意的是,式子里同样可以看出,电枢宽度在增加的同时如果电枢质量同步着增加了,这时初速并不会上升,不过动能还是会提高的。 所以大家若是设计这类的轨道可以从这里得到参考,合理去选用长度更长的和磁场强度更强的磁铁,合理安排导磁材料来降低磁阻,合理选用内电阻更低的电池(放电电流更大),合理增加电枢宽度或是设计多层轨道串联结构(千层糕结构)。 理解本质然后根据自己的需求专门去设计才真正算是你自己的! 胡言乱语结束,谢谢大家

    本作品只是想起到抛砖引玉的作用,希望有后来者能够对这种特殊的轨道方案继续深入开发

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