Райондук мылтыкты кантип жасоо керек (илим түшүндүрүлөт): 17 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

ЭСКЕРТҮҮ: Эгер рельстин жакшыртылган версиясын жасоону чечсеңиз, өзүңүзгө зыян келтирбөө үчүн же токко урунбоо үчүн "МААНИЛҮҮ" кадамдарды окуңуз

Түзгөн: Дункан Йи

Обзор

Темир мылтыктын түшүнүгү магниттик күч менен электрдик күчтүн эсебинен өткөргүч объектти 2 өткөргүч рельс боюнча жылдыруудан турат. Кыймылдоочу күчтүн багыты Лоренц күчү деп аталган электромагниттик талааларга байланыштуу.

Магнит талаасына [B] перпендикуляр электр талаасы аркылуу [V] ылдамдык менен кыймылдаган заряддалган бөлүкчө оңго диаграммада сүрөттөлгөндөй [F] күчкө ээ болот. Бул диаграмма оң кол эрежесин колдонуу менен Лоренц күчүнүн багытын көрсөтөт.

Бул экспериментте электр заряды аркылуу заряддалган бөлүкчөлөрдүн кыймылы жез зым боюнча жылып бараткан электр зарядынын агымы болуп саналат. Магнит талаасы абдан күчтүү неодим магниттери менен индукцияланат.

Теңдеме кайчылаш продукт болуп саналат: [F] = Il X [B]

Мен - учурдагы

l - зымдын узундугу

Бөлүктөр

Чоң тик бурчтуу неодим магниттери (Линин PID: 60012)

12AWD жез зымы (Линин PID: 22498)

12V батарея (Линин PID: 81036)

Аллигатор клиптери (Линин PID: 690)

Exacto бычагы (Линин PID: 5457)

Диагоналдуу кескич (Линин PID: 10383)

Картон (Линин таштанды челеги)

Кошумча: Санариптик компас (Линин PID: 98411)

Дизайнды жакшыртуучу бөлүктөр

450V 470uF конденсаторлору (Линин PID: 8604)

600V 35A Bridge Rectifier (Lee's PID: 71096)

60VA Step Down/Up Изоляцияланган Трансформаторлор (Линин PID: 10501)

Power Cord (Lee's PID: 2995)

26 AWG Hook Up Wire (Lee’s PID: 224007) же андан көп Alligator Clips

Электр тасмасы (Линин PID: 10564)

Супер желим (Линин PID: 4327)

Ferrite Bead (Lee's PID: 10812)

Силикон Герметик (Линин PID: 16028)

Санарип мультиметр (Линин PID: 10924)

1 -кадам: 12AWD жез зымдарын сыйрып, рельстерди коюу

Так бычак менен жез зымдын пластикалык капкагын кесип салыңыз. Диагональ кескич менен 2 фут узундугундагы эки тилкени кесиңиз. Узундугу 2 дюйм болгон дагы бир тилкени кескиле, ал кыймылдаткыч катары колдонулат. Жез электрдин жакшы өткөргүчү катары тандалат.

Картондон 2 кичинекей тегеректи кесип, тегеректин ортосуна тешип кой. Муну 2 дюймдук зымдын учтарына тиркеп, таякчалардын жолунда кармап туруңуз.

Зымдарды үйгө алып келгенде ийилбөөгө аракет кылыңыз, ошондо сиз аларды "рельстер" катары түздөй аласыз. Кыскартылып калбашы үчүн, аларды электр энергиясын өткөрбөгөн нерселер менен камсыздаңыз. Мен 2 сызгычты колдондум, бирок Линин таштанды челегиндеги картонду колдонсоңуз болот. Аллигатордун клипин башка учун темирлердин ар бир учунда бекер калтырыңыз.

2 -кадам: Магнит талаасын индукциялоо (1)

Мен колдонгон сызгычтардын бийиктиги менен, мен рельстердин астына тик бурчтуу неодим магниттеринин 5ин батыра алам. Канчалык көп магнит топтосоңуз, магниттик күч ошончолук күчтүү болот. Магниттин жез зымдарга тийбешин текшериңиз, анткени бул дагы рельстерди кыскартат.

Неодим магниттери бир жагында түндүк уюлдан, экинчи жагында түштүк уюлунан тургандыктан, беттерин өйдө карагыла.

Бул эксперимент учурунда магниттерди бир багытта карма. Керектүү бийиктикке магниттерди алып салыңыз жана аларды эки рельстин астына жана ортосуна коюңуз. Дагы бир стекти мүмкүн болушунча жакыныраак рельске коюңуз. Бул магниттердин ортосундагы магниттик күч бири -бирине карама -каршы келет. Мен аларды эки башкаруучу менен бирге кармадым.

3 -кадам: Магнит талаасын индукциялоо (2)

Бул учурда, биз магниттик күч өйдө же ылдый багытталганын билбейбиз. Ошондой эле мааниге ээ эмес. Бирок, сиз компасты колдонуу менен багытты аныктай аласыз. Компастын түндүк уюлу магниттин түштүк уюлуна багытталат. Бул сизге магниттик күчтүн багытын да айтып берет.

МААНИЛҮҮ: бул магниттерди иштетүү абдан кыйын, эгерде алар бири -бирине урунса, алар оңой эле сынып, сынып кетет.

4 -кадам: Электр зарядынын агымын козгоо

Түздөлгөн 2 дюймдук жез зымын магнит стекинин биринин үстүндөгү рельстерге коюңуз. Бул рельсте кыска туташууну жаратат, бирок бул жерде биз электр заряддарынын агышын каалайбыз.

Аллигатор клиптеринин бекер учтарын, 12В батарея терминалынын терс учуна жана бир оң жагына туташтырыңыз. 2 дюймдук таяк эми жылат. Кыймылдын багыты оң кол эрежесин колдонуу менен жогоруда сүрөттөлгөн күчтөр тарабынан аныкталышы мүмкүн. Эгерде сиз магниттик күчтүн багытын аныктоо үчүн компасты колдонбогон болсоңуз, анда батареянын терминалына туташууларды алмаштырып, кыймылдаткычтын багытын оңой өзгөртө аласыз. Дагы, муну оң кол эрежесинин иллюстрациясы менен ырастаса болот.

12V батарея терминалынан аллигатор клиптин байланыштарынын бирин алып салыңыз.

5 -кадам: Райондук мылтыкты атуу

Жүргүзүлө турган зымды темир жолдун бир учуна болжол менен 1 -чейрек магнит үстүнөн коюңуз. Аллигатордун клипин 12В батарейка терминалына кайра туташтырыңыз, зым атылат.

… Бул таасирдүү түрдө күйбөйт, сиз көрүп тургандай, зым кийинки магнитке гана жылдырылат жана аны магниттердин ортосунда жылдыруучу күчкө ээ болбойт. Бирок..

- - - - - - - - - - - - - Рейнджерди жакшыртуу - - - - - - - - - - - - - - - - -

6 -кадам: Магнит талаасынын индукциясы

Өткөрбөгөн материалдан (жыгачтан, пластмассадан) жасалган бышык метр таякчаны колдонуп, магнит стакасын капталдарынын бирине супер клей менен жабыштырып, электр лента менен ороп коюңуз. Ал кургатылганча күтө туруңуз. Магниттер оригиналдуу дизайн менен бир багытты караган учурда, биринчи стектин жанында башка магниттер менен кайталаңыз. Бул бир аз кыйын болушу мүмкүн, анткени магниттер бири -бирине каршы чыгат. Муну кылуу үчүн күчтүү бирөөнү алыңыз.

Кайра кургатууну күтүп, магнит катарлары рельстердин узундугуна жеткенге чейин кайталаңыз. Метр таякчасын 2 рельстин астына жана арасына магниттер карама -каршы жагына кой. Бул рельстин бүткүл узундугу боюнча магнит талаасын пайда кылат, зымдын алдыга жылышын улантууга мүмкүндүк берет.

7 -кадам: снарядды орнотуу

Феррит мончогун тегиз жерге коюп мончоктун жарымын силикон пломба менен толтуруп кургатууну күтүңүз. Зымдын учтарын силикондун ортосуна жабыштырып, ордуна супер клей менен чаптаңыз. Зымдын рельстер менен болгон байланышы үчүн жетишерлик узун экенин текшериңиз. Бул снарядды алгач колдонулган картонго салыштырмалуу азыраак сүрүлүү менен рельстин жолунда сактайт.

ЭСКЕРТҮҮ: Сиз снаряддын салмагын жогорулатуу үчүн чоңураак феррит мончогун колдонушуңуз керек болот, эгер ал атылганда учуп кетсе.

8 -кадам: Конденсаторлорду орнотуу

Тандалган конденсаторлорду чоңураак батарея катары караса болот. Конденсатор сыяктуу батарейка кадимки батарейкаларга (AA, AAA ж. Б.) Салыштырмалуу абдан тез түшүп кетет. Бул чыгаруунун ылдамдыгы убакыт константасына көз каранды; убакыт канчалык чоң болсо, конденсатор зарядын ошончолук көп кармайт.

Убакыт константасынын формуласы: [T] = R * C

[T] = убакыт туруктуу

R = каршылык

C = сыйымдуулук (конденсатордун)

Жездин каршылыгы кескин өзгөрө албагандыктан, заряддын узак кармалышына мүмкүнчүлүк берүүчү убакыттын континентин жогорулатуу үчүн, биз аларды 26 AWG зымы менен параллель туташтыруу аркылуу конденсаторлордун сыйымдуулугун арттыра алабыз. Тандалган конденсатордун тилкеси терс белгини көрсөтөт (-), бул ага эң жакын пост терс пост. Бир конденсатордун терс постун экинчисинин терс постуна туташтыруу менен аларды параллель туташтырыңыз. Позитивдүү пост менен кайталаңыз. Бул 1 "батареяны" кубат булагы катары колдонууга барабар болот, сыйымдуулугу сиз туташтырууну каалаган конденсаторлордун санынын суммасы.

ЭСКЕРТҮҮ: 3 конденсатор зарядды кармоо үчүн жетишсиз болушу мүмкүн, сиз каалаганыңызга көбүрөөк кошсоңуз болот.

9 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (1)

Мен тандаган конденсаторлор эң көп 450 вольтту кармайт. Бул конденсаторлорду кубаттоо үчүн, биз дубал розеткасынан берилген кубаттуулукту колдонуп, аларга 450 вольтту колдонобуз.

МААНИЛҮҮ: өлкөңүз берген чыңалууну текшериңиз. Бул 120 же 220 вольттуу AC болот. Канадада бул 120 вольт, демек, биз муну 4кө көбөйтүп, 450 вольтко жетүүбүз керек.

2 аллигатор кыскычын колдонуп, электр шнурунун учтарын 0 жана 120да бир трансформаторго туташтырыңыз. Дагы 2 аллигатор клипти колдонуп, клиптердин учтарын 0 менен 220да трансформатордун экинчи башына туташтырыңыз. Бул катыш чыңалууну көбөйтөт дубалдан 1,8ге.

Биринчи трансформатордон келген крокодилдердин учтарын экинчи трансформаторго 0 жана 120да туташтырыңыз. Дагы 2 аллигаторду колдонуп, клиптердин учтарын 0 менен 220да трансформатордун башка учуна туташтырыңыз. чыңалуу 1,8ге барабар болуп, бардыгы 3,6.

10 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (2)

МААНИЛҮҮ: электр кабелинин учтарына тийбегиле, болбосо токко урунуп каласыңар. Ачык зымдарды электр лента менен орогула, ошондо аларга тийе албайсыңар. Трансформаторго туташкан аллигатор клиптердин учтарына да тийбегиле.

11 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (3)

Экинчи трансформатордун учтарына мультиметр менен туташкан аллигатор клиптердин учтарындагы чыңалууну 450В ACдан жогору орнотууда текшериңиз (түз сызык эмес, V жанындагы бүктөлгөн сызык). Зымдардын жана туташтырылган нерселердин каршылыгына байланыштуу дубалга туташтырылгандагы чыңалуу күтүлгөндөн төмөн болот.

12 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (4)

Дубалдан келген кубат AC жана конденсаторлорду DC кубаты менен заряддоо керек болгондуктан (анын учунда оң жана терс полярдуулукка ээ), биз AC кубаттуулугун DCге алмаштыруу үчүн көпүрө түзөткүчүн колдонобуз. Аллигатордун клиптеринин учтарын экинчи трансформатордон көпүрө түзөткүчүнүн 2 ортоңку казыгына туташтырып, аллигатордун башка клиптерге тийбей турганын текшериңиз.

13 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (5)

Көпүрөнүн түзөткүчүнүн сырткы казыктарынын үстүндөгү белги + же -болот. Буларды дагы 2 аллигатор клиптеринин жардамы менен конденсаторлордун + жана - учтарына туташтырыңыз.

14 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (6)

Электр шнурун дубалга сайыңыз жана конденсаторлордун толук заряддалышын 30 секунд күтө туруңуз. Электр шнурун сууруңуз.

МААНИЛҮҮ: Конденсаторлордун эки учуна бир убакта тийбеңиз, антпесе зыян келтириши мүмкүн. Конденсаторлор мультиметрдин жардамы менен толук заряддалганын текшериңиз 450В DC жогору (түз сызык Vнин жанындагы сызык эмес).

15 -кадам: Конденсаторлорду кубаттоо (7)

ЭСКЕРТҮҮ: Сиз жаратылган кубат булагынын чыңалуусун жогорулатуу үчүн конденсаторлорду бир катарда (терс постко оң постко) туташтыра аласыз. Параллель туташкан конденсаторлордун ар бири үчүн бирдей конденсаторлорду колдонуңуз (мисалы: эгер төмөнкү сүрөттө 3 конденсатор параллель туташуу үчүн тандалса, катарды жалпысынан 6 конденсаторлуу 3 параллель туташтырылган конденсатордун топтому менен туташтырыңыз.).

Бул мисалда, параллель туташкан конденсаторлордун 2 комплекси 900 вольттук кубат булагы үчүн серия менен туташкан. Параллель туташтырылган конденсаторлордун ар бир комплекси 940uF жалпы сыйымдуулугуна ээ болот.

16 -кадам: Railgun орнотуу

Снарядды таяктын бир учунан магниттин бир бөлүгүнүн үстүнө орнотуңуз. Конденсатордун терс учун темир жолдун бирине мурун колдонулган батарея сыяктуу аллигатор клип менен туташтырыңыз. Башка аллигатор клипти колдонуп, клиптин бир учун башка темирге туташтырып, клиптин экинчи учун бекер калтырыңыз.

17 -кадам: Райондук мылтыкты атуу

Конденсатордун оң жагын башка таякка туташкан аллигатор клиптин бош жагына туташтырыңыз жана снаряд атат.