aantal condensatoren voor coilgun
Boris stelde deze vraag op 04 oktober 2010 om 18:01.Beste,
Ik heb een vraag wat betreft het uitrekenen van het aantal condensatoren (capaciteit) voor onze coilgun. Bij dit "geweer" wordt er een magnetisch projectiel afgeschoten d.m.v. een magnetisch veld (opgewekt door een spoel)
Nu wil ik d.m.v de kinetische energie (Ek = 0.5mv2) uitrekenen hoeveel energie ik nodig heb.
Ec (energie condensator) = 0.5CV2
0.5x0.05x27.782= 0.02 (0.5Cx400 volt2)-> redement = 2 a 3%
19.29 = 0.02 (0.5Cx4002) -> redement = 2 a 3%
964.66 = 0.5Cx4002
C = 0.012582563 farad
C = 12058.256 microfarad
Vraag: Is dit een goede methode? Of kan ik het beter anders uitrekenen? Let op het gaat om een benadering om uiteindelijk met zoveel capaciteit een coilgun te maken.
Met vriendelijke groeten,
Reacties
Dag Boris,
Misschien helpt het als je wat duidelijker aangeeft wat je situatie is met het coil-gun en welke waarden de verschillende onderdelen hebben ipv meteen getallen te nemen. Snap ik goed dat je het hebt over een:
- (ferro)magnetisch projectiel (kogel) met massa 0,05 kg en afschietsnelheid 5,27 m/s (zodat v2 = 27,78 m2/s2)
- spoelen met een nuttig rendement van 2% omdat de meeste magnetische flux wordt aangelegd in de lucht ipv de kogel?
- De condensator wordt opgeladen tot een spanning van 400 V is bereikt.
Je vraag over "hoeveel condensatoren" is waarschijnlijk bedoeld als "totale capaciteit" (in Farad) al dan niet over een of meer condensators verdeeld, parallel geschakeld met dezelfde spanning V.
Je benadering via behoud van energie lijkt me correct, uitgaande van "first principles" maar er zijn wellicht nog andere factoren in het spel die ik zo snel niet overzie. Zo zal in elk geval de kogel aanvankelijk buiten de spoel (L) moeten zitten. Bij ontlading van de condensator (C) bouwt zich een magneetveld op dat de kogel door inductie in het ferrometaal in de spoel zal zuigen. Maar de stroom moet 0 zijn als de kogel halverwege de spoel is: anders gaat de inductie het magneetveld tegenwerken en remt de kogel af (Wet van Lenz). De LC kring moet dus goed worden afgestemd.
Op http://www.coilgun.info/theory/home.htm vind je meer informatie over coilguns (een mij onbekend terrein)
Hoi,
- Inderdaad het is misschien verstandig als ik alle waardens evendefinieer:
- De kogel die we willen gebruiken is dus 50 gram = 0.05 kilogram. We willen dat de kogel een sneldheid haalt van ongeveer 100km/h en dus 27.78m/s (inderdaad dat was een foutje in mijn formule)
om het niet ingewikkeld te maken gaan we uit van een rendement van ongeveer 2%. De rest is (volgens mij) warmte. Dit betekend dus dat van alle stroom die er gebruikt wordt er maar 2% om wordt gezet inkinetischeenergie. Inderdaad er wordt bedoeld hoeveel capaciteit er nodig is. Het gaat om een benadering hoeveel capaciteit we ongeveer nodig hebben om een snelheid van 100km/h te halen. Ohja die 2% heb ik van andere "coilgunbouwers" wat hun haalde met hun testen. Ik denk dat dit de makkelijkste en toch betrouwbare manier is om het uit te rekenen.
- 0.5x0.05x27.7822= 0.02 (0.5Cx400 volt2)
- 372.1 = 0.02(0.5Cx4002)
- 18605.205 = 0.5Cx4002
- 0.5C = 0.11628
- C = 0.23256 Farad
- C = 232.565 millifarad
