Aufgrund eines Schulprojekts baute ich eine Coilgun. Bei welcher ich verschiedene Spulen getestet habe. Nun wollte ich die Kraft berechnen, welche die Spule auf mein Projektil ausübt. Deshalb hier meine Frage: Wie berechne ich die Kraft die meine Coilgun auf mein Projektil ausübt? DANKE
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Frag Deinen Lehrer! Allerdings glaube ich nicht, daß das ein Schulprojekt ist. Netter Versuch
Das zu berechnen ist nicht ganz trivial wenn es das Ergebnis dann in der Praxis nachstellbar sein soll. Du kannst eher nur vereinfachte Modelle berechnen. Hast du bereits danach gegoogelt? Das hier hab ich auf die Schnelle gefunden (mit eienr Reihe von weiterführenden Links): https://physics.stackexchange.com/questions/12875/how-to-calculate-the-exit-velocity-of-a-coil-gun-projectile Das ist auf ieden Fall mehr eine Frage der Physik und es muss nicht unbedingt um Coilguns gehen. Die Frage ist viel mehr "welche Kraft übt eine Spule der Bechaffenheit X bei Stromfluss Y auf einen Körper der Masse Z an Stelle W aus". Wenn du dies errechnest, kannst du mit Klasse 8 Physik, die gesamte Beschleunigung durch die gesamte Coilgun errechnen.
Marc S. schrieb: > Wie berechne ich die Kraft die meine Coilgun auf mein Projektil ausübt? Hier ein Ansatz: Beitrag "Spulen, Magnetismus" mfg klaus
m*g*h gibt die gespeicherte Energie. Über die Länge der Rail kannst du die Beschleunigung und die Kraft berechnen. Ich vermute da der Wirkungsgrad liegt im unteren einstelligen Bereich.
Ttt schrieb: > m*g*h gibt die gespeicherte Energie. Über die Länge der Rail kannst du > die Beschleunigung und die Kraft berechnen. > Ich vermute da der Wirkungsgrad liegt im unteren einstelligen Bereich. Achtung, Coilgun ist nicht Railgun.
Ttt schrieb: > m*g*h gibt die gespeicherte Energie Sicher? Ich denke ihn interessiert wohl eher die kintische Energie als die potentielle. Also m*v^2
jz23 schrieb: > Sicher? Ich denke ihn interessiert wohl eher die kintische Energie als > die potentielle. Also m*v^2 Der TO spricht aber von Kraft. Hier noch etwas für den TO. Fragen? https://www.ld-didactic.de/software/524221de/Content/ExperimentExamples/Physics/Electricity/ForceAirCoil.htm mfg Klaus
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Bearbeitet durch User
Was, nur eine Coilgun? Also wir haben in der dritten Klasse alle eine Atombombe gebaut.
unkomplizierter/reproduzierbar wäre es doch per Lichtschranken die Austrittsgeschwindigkeit zu messen und mit Gewicht des Projektils die Kraft zu berechnen. Ansonsten spielt die Ansteuerung zu sehr mit rein. Also in welcher Zeit die Energie freigesetzt wird, deswegen arbeitet man hier gerne mit einer sehr hohen Spannung.
Ich habe als Junge mit Wasserstoffgas gespielt und dachte man könne damit eine "Wasserstoffbombe" bauen :-) BTT: ich denke es fehlen Spezialbauteile um eine brauchbare Coilgun zu bauen, zB. Hochstrom(+ Spannung ?)-Impulskondensatoren, Hochstrom/Spannungs-Spulen usw.
haenschen schrieb: > zB. Hochstrom(+ Spannung ?) Zumindest: Entweder - oder. Je nach Spulengeometrie. Wir hatten uns damals nach der ungefähr möglichen Stromtragfähigkeit für eine 10 Sekunden Einschaltzeit gerichtet. (Berechnet, bei welchem Strom der Draht auch noch nach ganzen 10 Sekunden sicher nicht über 200°C hinaus erhitzt wird - wegen der PU-Lack-Isolation.) Und zwar, weil wir nicht durch kleine Fehler gleich immer die Spule neu wickeln wollten, sondern Zeit haben, notfalls selbst auszuschalten. Hat aber trotzdem locker für erhöhte Lebensgefahr gereicht. Thomas O. schrieb: > Ansonsten spielt die Ansteuerung zu sehr mit rein. Also in welcher Zeit > die Energie freigesetzt wird, deswegen arbeitet man hier gerne mit einer > sehr hohen Spannung. Schon. Bei vielen schon gesehenen Coilguns trifft das zu. Aber sehr geringe Schaltzeiten nehmen diese Variable fast völlig raus. Und die sind ja möglich. Ich habe schon Pulsgeneratoren für mehrere kV im niedrigen 2stelligen ps Bereich gesehen - und so extrem ist es bei weitem nicht nötig.
es ist ja das Ziel möglichst viel Energie in möglichst kurzer Zeit frei zu sätzen, da gehe ich dann von vielen Versuchen aus, deswegen fande ich es besser das Ergebnis praktisch zu messen, als es es theoretisch zu berechnen, da ja evtl mal an der Spule, Ansteuerung, Spannung, Kondensatoren... etwas verändert wird und dann alle Berechnungen hinfällig sind
duckdichlieber schrieb: > Zumindest: Entweder - oder. Je nach Spulengeometrie. Wir hatten uns > damals nach der ungefähr möglichen Stromtragfähigkeit für eine 10 > Sekunden Einschaltzeit gerichtet. Nene ... man braucht beides denke ich: Die hohe Spannung soll in einer speziellen Spule einen sehr hohen Strom bewirken - und das in einer sehr kurzen Zeit!
Edit: Natürlich gäbe das einen riesen EMI deshalb ist es wohl sehr unwahrscheinlich dass du das bauen darfst.
haenschen schrieb: > Nene ... Das "Zumindest:" davor verändert die Bedeutung von "Entweder - oder" in ein (sozusagen "gemeinsames"): "Mindestens eines von beiden." Ich widersprach Dir also gar nicht wirklich. Thomas O. schrieb: > deswegen fande ich es besser das Ergebnis praktisch zu > messen, als es es theoretisch zu berechnen Das Ergebnis genauer berechnet haben wir auch nicht. Wir wollten nur die Spule nicht mehrfach rösten.
Normalerweise ist die Temperatur bei Coilguns kein Problem. Bzw. erst nach dem Versagen der Isolation oder Struktur der Spule. Oder soll's gleich eine Maschinencoilgun werden? Das Problem ist eher, daß man den Stromfluß in der/den Spule(n) auch recht schnell wieder unterbrechen muß. Wenn das Magnetfeld zu lange anliegt, bremst es das Projektil nach dem Durchqueren der Spulenmitte wieder.
Klaus R. schrieb: > jz23 schrieb: >> Sicher? Ich denke ihn interessiert wohl eher die kintische Energie als >> die potentielle. Also m*v^2 > Der TO spricht aber von Kraft. Er verwechselt da ganz grundschulmäßig ein paar physikalische Dimensionen. Der Beitrag "Spulen, Magnetismus" war quasi das "Vorspiel" und dort wurde er von der Energie auf die Kraft gebracht... ;-)
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