Coilgun - A arma eletromagnética

[demondoido]

Olá povo do Clube do Hardware. Bom, venho aqui trazer mais um assunto para este fórum tão quente, de pessoas inteligentes, e pessoas que querem aprender: A Coilgun. Bom, já vi assuntos que tenham talvez um princípio parecido com o da coilgun, porém não vi especificamente um tópico para esta discussão.

Primeiramente, quero dizer que o objetivo que tenho é de reunir aqui, todos os cálculos, pontos e assuntos a serem discutidos para a realização de um bom projeto de coilgun.

Mas o que é a coilgun?

Este nome vem do inglês e significa coil = bobina, e gun = arma, logo temos "arma de bobina", e é basicamente isto que ela é. Estou a um bom tempo vendo vídeos, caçando sites, e assuntos sobre este projeto, descobri também a railgun, porém a coilgun é mais simples de se construir.

Basicamente o funcionamento dela é uma bobina com núcleo de ar. Quando se estabelecer uma corrente nesta bobina, teremos um campo eletromagnético. Logo se colocarmos um projétil ferromagnético, um prego por exemplo, perto do núcleo de ar da bobina, ela tende a puxar este prego para seu centro.

Então para que este prego seja puxado e logo solto para que a inércia dele provoque a sua propulsão, temos que estabelecer um campo eletromagnético muito intenso durante pouco tempo. Para isso usamos bancos de capacitores.

Aqui temos uma ótima demonstração do funcionamento desta arma.

E aqui, deixo para vocês um dos sites mais completos que achei, abordando o assunto: http://www.coilgun.info/

Agora indo ao assunto principal:

Tenho algumas dúvidas, e que talvez muitas pessoas terão quanto ao planejamento/construção e viabilidade do projeto.

1º -> Como estabeleço a relação da resistência de um bobina e tempo que um capacitor leva para se descarregar completamente nesta resistência?

2º -> Para estabelecer um campo eletromagnético bem intenso, vou precisar de tensões elevadas, e não só de uma boa capacitância. Qual seria a tensão nescessária para produzir um campo semelhante ao do video? Estou pensando para testes em pequena escala de 200V x 15.000uF

3º -> Estou com fio 8AWG encapado (isolado), terei um desempenho melhor se desencapar o fio, e esmalta-lo, para fazer o enrolamento?

Obrigado, por enquanto é isso, quem se interessar pode postar aqui.

OBS: Não tenho intenção de usar esta arma contra qualquer coisa que seja viva, é somente para testes de força, resistência e impacto.

[gustavo 555]

Muito interessante o assunto, pena que não possuo conhecimento o suficiente para ajudar.

Ficarei acompanhando o topico...

Abraços!

[Felipe Electronic]

Estou partindo desse esquemático:

http://www.coilgun.info/mark4/schematic.htm

Analisando o principio da bagaça ai, veremos que o projetil deve ser alocado manualmente, em um suporte pois ao pressionamendo do botão charge o que vai acontecer:

- Não ha corrente no indutor pois o scr encontra se aberto.

- C1 ira se carregar atraves do resistor de 25Ohms levando en torno de 2 segundos para atinggir algo proximo da carga completa essa tensão no capacitor é monitorada pelo voltímetro.

Pressionando o botão fire:

- O SCR conduz capacitor C1 se descarrega através de L1 provocando uma corrente de descarga IC, limitada pelo resistor R4. em L1 acontece o fenomeno de in - rush corrente que se trata da corrente de magnetização o campo magnetico gerado nesse perido de tempo é tal que impulsiona o prego para que ele se desloque a uma velocidade v (em m/s).

Como essa corrente ira descrescer rapidamente ela cai abaixo do valor IH necessária a condução do SCR fazendo - o parar de conduzir deixando o equipamento pronto para uso novamente.

Se eu passei despercebido em algum detalhe alguem por favor me corrija.

Abs.

[cpexpert]

so uma observação:

quando for testa a arma peça a todos que saiam da frente (obvio) e de traz da arma vai que liga o fiu invertido e o tiro sai pela culatra...

[Felipe Electronic]

sim isso é bem perigoso o negocio é mesmo carregar a arma e ficar na lateral dela...

Abs.

[demondoido]

Entendi. Mas vocês tem conhecimento de alguma fórmula que me dá o tempo que um capacitor leva para se descarregar em X resistência?

[Felipe Electronic]

claro olha só:

T=RxC , R em Ohms e C em Farads, esse é o tempo que um capacitor leva para se carregar com cerca de 2/3 da tensão VCC,

Se rearranjarmos a f´romula V(t) = Vccx(1 - e ^(-t/T)) veremos que o capacitor precisa de 4T para se carregar com cerca de 98% da tensão da fonte, o mesmo raciocinio vale para a descarga ou seja em 4T é o tempo de descarga do capacitor em um resistor.

duvidas pergunte.

Abs.