Длина и диаметр катушки для Гаусс пушки

Для проектирования катушки для Гаусс-пушки с конденсатором на 450 В и ёмкостью 1000 мкФ важно учесть несколько факторов:

1. Индуктивность катушки: Она зависит от количества витков, диаметра провода и длины катушки. Чем больше витков и меньше диаметр провода, тем больше индуктивность. Слишком большая индуктивность замедлит ток, снижая эффективность ускорения снаряда.
2. Диаметр катушки: Диаметр катушки должен быть слегка больше диаметра снаряда (ферромагнитного сердечника). Для небольших проектов часто используется диаметр снаряда в пределах 6-10 мм, что даёт внешний диаметр катушки порядка 12-20 мм. Чем ближе катушка к снаряду, тем лучше будет магнитное взаимодействие.
3. Длина катушки: Длина катушки зависит от цели: для увеличения точности и эффективности разгона можно сделать её длиной около 2-3 длин снаряда. Например, если снаряд 20 мм, катушка может быть длиной 40-60 мм.
4. Провод: Для импульсных катушек часто используется провод диаметром 0.5-1 мм, чтобы обеспечить пропускание большого тока при малом сопротивлении.
5. Количество витков: Чем больше витков, тем больше будет магнитное поле. Но важно найти баланс между количеством витков и сопротивлением катушки. Например, для катушки длиной 40 мм и диаметром 15 мм можно использовать провод с диаметром 0.8 мм, делая около 100-150 витков.

Примерный расчет:

• Диаметр катушки: 12-20 мм (в зависимости от диаметра снаряда).
• Длина катушки: 40-60 мм.
• Диаметр провода: 0.5-1 мм (зависит от требуемого тока).
• Количество витков: 100-150 витков.

Это общие рекомендации. Для точного расчета можно использовать симуляторы и программы для расчета магнитных катушек и индуктивности, учитывая сопротивление, индуктивность и время разряда конденсатора.

Из практики: для разгона предмета массой 2000 кг таким устройством до 2-й космической скорости с перегрузкой 3 G требуется конструкция длиной около 20 километров.