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(这个有点牛逼)我教大家玩电磁炮

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发表于 2016-7-27 08:37:20 |显示全部楼层
现在,各种开发板大行其道,树莓派(Raspberry Pi)、Arduino,Beagleboard等等开源硬件让众多电子爱好者们深陷其中。然而,实际工作中或者DIY中,我们可能并没有那么方便地去设计实现想要的功能电路。此外,开发板可能还有点小贵,不是每一位同学都想买个玩玩,所以,不妨来玩玩电磁炮这个未来的战略武器。
电磁炮原理
电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。



正是根据这一定律人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。
电磁炮一般用在战舰上优点是威力大、射程远、精度高且成本小。当然,在小说中可能就非常吊炸天了,例如《魔法禁书目录》及其外传《某科学的超电磁炮》的学园都市中仅有的七位Level 5超能力者中排行第三的御坂美琴(简称“炮姐”)的称号,同时也是她的绝技名称。用一枚硬币就可以发射超强的电磁炮,科学君已死...
重要的是学习过程
用于战舰上的武器级别的东西我们小P民是做不出来的,那些是几十万伏电压和超级大电容才可能实现的东西。我们呢,靠几百伏的电压,和市场上能买到的电容,其实哪一天能做出一个近距离打老鼠的电磁枪就很OK了。或者有哪个人才突破了那个电磁炮基本原理,发现新的理论,才会带着大家进入新纪元。

对于我们大多数普通爱好者而言,先学会电磁炮基本原理,同时能做出一套发射装备,把铁钉打出去就是很大的收获了。电磁炮基本原理不难理解,其实就是对电容的充电放电,通过控制充满电的电容瞬间放电,线圈产生强大的磁性把铁质子弹吸飞出去。为实现这个控制过程,所以需要电容、线圈、开关等组件。
这么玩电磁炮才极客
买一个电容或者从哪个电器的电源板上拆一个电容,标称电压有100V以上,容量有50UF以上,就应该能玩,电容的参数大小,代表能量的大小,小有小的玩法,只不过线圈铜线线径细一些,匝数少一些,子弹大不了用一枚缝补衣服的针。当然这是最穷的玩法。想真正学到基本知识,还是要投资一点点的,节约零食钱,就能省下一套实验电磁炮所需要的元件。

下面我们先做一个最简单的,相对穷但不是最穷的玩法^-^
1、一个250V330UF或450V220UF或其他容量的电容
2、两个小夹子和一小段线
3、一个坏的或不用的充电器或LED灯什么的,打开以后只保留整流电路,四个整流二极管或者一个整流桥的电路,目的就是直接接入市电后,直流整流得到220V的直流电压,用于对电容充电
4、几米0.35---1.0MM线径的漆包铜线,这个只能买了,实在没有看能不能从1平方以下的电线里面拆了,拆够实验就行
5、带头的用完水的签字笔芯,这个笔芯塑料管约有5MM,做炮管用,那个笔头就做子弹,够省钱吧,实在没有用完的,直接拆了吹掉那些墨水,也才浪费0.5元,就得到一个炮管和一颗规则的子弹
下图就是使用笔芯做线圈炮管,直接在空笔芯上加了两个塑料片做挡板,绕上0.35直径的漆包线,小的约有200多匝,大的有500多匝:

(图1)

(图2)
图2为一个450V1000UF的电容,充电器是用一个3元的旧床头LED灯改装的,只保留整流电路,输出220V的直流,整流电路都不懂的朋友赶紧百度下。这里还是把整流电路附上吧,也可以自己拿四个整流二极管和一个电容来做。
其中这里有个密秘,CBB电容C1的容量越大,充电速度就越快,0.1-10UF都行,不过容量大体积好大的。根据自己的需要来选择,一般根据所充电容来选吧。。电容很大才需要充电功率大!

图2中的软夹子线,充电的时候是可以的,但用来夹线圈放电就太细了,会瞬间烧断掉,得自己找0.5平方以上的线来重新做,如下图就随便找了1平方的线,粗了些,有点硬,为了省钱,家里能找到什么线就用什么线哦!
这些材料都准备好后,就可以开始试验了!

1、充电

把改装好的整流头两端先用夹子夹在电容两端,注意正负极!然后插入市电,充电开始。如果手上有万用表,就可以用直接测量电容两端的电压,会慢慢上升,450V1000UF的电容最高可充至约330V,再想高到400V,可能要等很久,没试过。如果没有万用表,充个10多秒就行了,拨开插头。

2、放电

把电容一端先和线圈一端直接连上,再用粗夹子夹好线圈另一端,然后直接用另一端触碰电容另一端,注意勿触摸裸线!炮管里记得放个小铁钉或笔芯头,然后随着夹子触到电容另一端,“啪”一声,并打火花,“子弹”就飞出去了!

这就是最穷的玩法!
由于有高压,所以一定要注意安全,因为没有其他开关,都是用手操作,最好用个小钳子(塑料柄的)隔电,还有直接用线圈一端触电容发弹时打火,胆小的可能会吓一下。

另外找个双位电灯开关,暗装明装的都行,把充电和放电回路上分别接在电灯开关上,就安全多了,一个开关充电,一个开关放电。就可以去吓别人去了,嘿嘿!

学到了么,下次面试得时候,也可以给面试官讲讲你做的这个哦,总比带个板子好玩吧。
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