Катушка и конденсаторы.

[EUgeneUS]

lazovchik

1. Вот про пушку Гаусса для детей
2. Выкиньте алюминиевую трубку, как Вам говорили раньше. У вас импульсное поле, которое всё уйдет в гудок в виде токов Фуко. Используйте трубочки для коктейля, как в попмехе рекомендуют.
3. Чем меньше внутренний диаметр катушки, тем больше в нем будет поле, при той же энергии в конденсаторе.
4. Обратите внимание, на слова "избыточное увеличение емкости конденсатора при заданном импедансе катушки может увеличить длительность импульса. Это в свою очередь может привести к тому, что после прохождения снарядом центра соленоида катушка останется включенной и замедлит движение снаряда". То есть частоту контура нужно подбирать исходя из этих соображений.
5. Не используйте зарядки от вспышек с Вашими конденсаторами. Насколько помню, там используются до 400В.
4. Для зарядки можно порекомендовать БП для газорязрядных индикаторов. Схемы гуглятся по словам "NIXIE power". Конструкция неспешно собирается за 40-60 минут, если знать с какой стороны держать паяльник.
6. Заряжать через резистор. Надеюсь, его сопротивление, мощность и время зарядки Вы сможете оценить.
7. Перед первой зарядкой выставить напряжение 180В, Вам захочется 200В, но не надо этого.
8. Соблюдать полярность!
9. Работа с высоким напряжением не менее опасна, чем пулять гвоздиками в пенопласт.

[AnatolyBa]

Про заряд конденсатора wrest вам написал. Для разряда вместо механического выключателя лучше взять симистор.
Далее. Вы в расчетах не учитываете паразитного сопротивления и индуктивности конденсатора, но это мелочь. Главное - алюминиевая трубка. То, что она изолирована от обмотки не меняет сути дела. У вас получается своего рода транформатор с алюминиевой трубкой в качестве вторичной обмотки. Это, с одной стороны, искажает расчет индуктивности. С другой - где вы собственно собираетесь создавать поле? Если внутри трубки, так оно туда не проникнет.

[lazovchik]

Так, про безопасность все усвоил, большое спасибо, хочется остаться с руками, после работы, так что все учтем.
ОДнако вопрос следующий, EUgeneUS, позвольте, я вас не совсем понял, фактически, если это пушка, то снаряд будет двигаться за счет электрического поля, а не магнитного, ибо второе направлено перпендикулярно трубке, безусловно, алюминий, как метал, под воздействием катушки генерирует свое электрическое поле( если я правильно понимаю), но ведь оно не должно полностью препятствовать влиянию эл поля катушки на снаряд, находящийся непосредственно в трубке?
wrest Так, благодарю, но тогда, в нашем случае конденсаторы на 200В рассчитаны, соответственно, тк они электролиты(если я правильно понял AnatolyBa), нужен диодный мост, чтобы поднять переменное напряжение только в положительные значения(увеличив частоту в два раза), чтобы они не рванули, а также нести превышать напряжение в 200В. Вопрос таков: как это напряжение понизить без трансформатора, можно ли использовать делитель напряжения как с источниками постоянного тока, или данный метод не сработает, и если можно=> то в какой последовательности стоит подключить диодный мост и сопротивление?

[EUgeneUS]

lazovchik

Настоятельно рекомендую Вам не заниматься ничем, где есть больше 36 В. Можно купить набор "Юный техник. 200 опытов с электричеством" или что-то типа того.

В эту тему я больше не писец.

[lazovchik]

EUgeneUS, вопросы у меня глуповатые, даже тупые, я и сам понимаю, загвоздка в том, что решать теоретические задачи на курсах получается, а как доходит до самостоятельной практики- ну, вы сами видите, у меня в головне бордель по этому поводу, затем сюда и обратился.
И еще, представьте, что предидущего вопроса про делитель напряжения я не задавал, уже сам понял, в чем ошибка.

[wrest]

lazovchik в сообщении #1200341 писал(а):

Так, благодарю, но тогда, в нашем случае конденсаторы на 200В рассчитаны, соответственно, тк они электролиты(если я правильно понял AnatolyBa), нужен диодный мост,

Или одиночный диод или мост. Суть в том, чтобы напряжение не меняло полярность и на "плюсе" конденсатора наряжение всегда было выше чем на минусе.

lazovchik в сообщении #1200341 писал(а):

Вопрос таков: как это напряжение понизить без трансформатора, можно ли использовать делитель напряжения как с источниками постоянного тока, или данный метод не сработает,

Я думаю, что можно. Надо взять резисторы в пропорции 11:20 (если входное будет 310).

Но настоятельно рекомендую конденсаторы поменять на 400В.

lazovchik в сообщении #1200341 писал(а):

то в какой последовательности стоит подключить диодный мост и сопротивление?

Розетка-диодный мост-демпфирующий конденсатор (на400В!)-делитель напряжения.
В начале заряда заряжаемый конденсатор будет представлять из себя короткое замыкание, так что нагрузка диодного моста будет представлять из себя сопротивление верхнего плеча делителя.
То есть допустим вы взяли 110 и 200 килоом и подключили заряжаемый конденсатор параллельно резистору 200 килоом. Конденсатор это вначале заряда КЗ, так что на резисторе 110 килоом образуется напряжение 310 вольт от диодного моста и пойдет соответствующий ток в 3 миллиампера и станет выделяться мощность около одного ватта. Так что надо чтобы резистор мог рассеивать такую мощность.

Для более быстрой зарядки могу обратить ваше внимание на низкоомные но надежные резисторы -- лампы накаливания. Тогда зарядка может идти быстрее, но вам надо учесть увеличившийся ток номиналами диодов в мостах, а также учесть что сопротивление ламп накаливания меняется при нагреве, поэтому точно 200 вольт получить будет трудно, так что меняйте конденсаторы на 400-вольтовые.

Как вариант, вы можете диодный мост подключать к выходу трансформатора 220-110 вольт, тогда на выходе диодного моста будет 150-160В и таким образом вы остнетесь в допуске на имеющиеся 200В конденсаторы. В этом случае делитель напряжения вам не нужен, так что сможете заряжать через один токоограничивающий резистор (например, опять же, через лампу накаливания небольшой мощности 10-20 ватт).

При использовании трансформатора (да и вообще во всей этой вашей затее с сетевым напряжением) обязательно подумайте где и как у вас будет организовано защитное заземление, ну и само собой, должно быть исправное УЗО и все такое.

[lazovchik]

wrest Спасибо большое, тогда, если я правильно понял-> сначала трансформатор из 220 в 110 вольт, напряжение все еще переменное, затем конструирую диодный мост, (4 диода, рассчитанные на $1,41\cdot110=155В$ каждый)->напряжение теперь альтернативное, но только с положительными значениями и удвоенной частотой. Затем мне необходимо ограничить ток. В характеристиках конденсатора обозначен "максимальный рабочий ток в 1.95А"- я так понимаю, это максимальный ток, который конденсатор может на себя принять?
Соответственно, после диодного моста напряжение в цепи 160 Вольт, т.к. изначально напряжение на конденсаторах нет, получается, мне нужен резистор, который ограничит ток до 1,95 А (а безопаснее- меньше) при напряжении в 160 Вольт->нужно где-то 110 Ом, так (но я так понял, для такого резистора нужна дикая мощность)? Касательно лампочки- ее сопротивление ведь меняется в зависимости от нагрева нити, и как тогда его вычислить? В принципе я понимаю, что если у меня напряжение 160 Вольт, мне соответственна нужна лампочка мощностью 20 ват, тогда ток будет равен 0,125А... на это ведь при максимальном сопротивлении лампочки, то есть, когда она будет нагрета, а в самом начале, ток будет выше, или я не прав? И на сколько вольт тогда стоит взять лампочку, или же это не имеет значения?
ПРошу прощения, если вопросы кажутся глупым, полагаю, что так оно и есть(тем более для опытных физиков/электронщиков), но я искренне желаю во всем детально разобраться, в коне концов все с чего-то начинали.

[wrest]

lazovchik в сообщении #1200408 писал(а):

Затем мне необходимо ограничить ток. В характеристиках конденсатора обозначен "максимальный рабочий ток в 1.95А"- я так понимаю, это максимальный ток, который конденсатор может на себя принять?

Я честно сказать не знаю что в точности значит "максимальный рабочий ток в 1.95А" в случае конденсатора, подозреваю что это действующий, но у вас переменный ток через конденсатор не течет все время, а только импульсами и редко. Защищать от перегрузки по току вам надо не ваш конденсатор, а диодный мост и трансформатор, так что надо смотреть на нагрузочные параметры вашей выпрямительной части.

lazovchik в сообщении #1200408 писал(а):

на это ведь при максимальном сопротивлении лампочки, то есть, когда она будет нагрета, а в самом начале, ток будет выше, или я не прав?

Да, сопротивление холодной лампы меньше чем горячей, раз в 10. Но лампу вы будете брать на 220В, так что и перепад сопротивлений будет меньше. Вместо теории, тут мне кажется надежнее просто померить сопротивление холодной лампы, чтобы знать наверняка.
Стабильность сопротивления вам не нужна, главное чтобы оно было не меньше минимального, а минимальное - у холодной лампы.

lazovchik в сообщении #1200408 писал(а):

И на сколько вольт тогда стоит взять лампочку, или же это не имеет значения?

Поскольку от лампочки вам нужен не свет, то берите на 220В -- эти лампы легче всего найти.

[Dmitriy40]

wrest в сообщении #1200506 писал(а):

Поскольку от лампочки вам нужен не свет, то берите на 220В -- эти лампы легче всего найти.

Не поэтому, а из-за того что в первый момент конденсатор разряжен и всё напряжение 200В приложено к лампе, она должна его выдерживать, потому и на 220В.
Мощность лампы можно оценить так: $P=220\text{В}\cdot I / 10$, $I$ - желаемый ток, $/10$ - переход к холодному сопротивлению лампы. Мощность лучше занизить, занизив и пропускаемый ток, чем наоборот.
Взяв две разные лампы (одну вдвое меньшей или большей мощности) или три одинаковых (соединив две из них последовательно или параллельно) можно и нужный делитель напряжения на них сделать.

PS. Зарядку конденсаторов можно сварганить таким образом: АС генератор, к нему трансформатор 12В-220В именно в обратном включении, далее выпрямитель. Выставить на АС генераторе 6В, померить напряжение на выходе выпрямителя и регулировкой АС генератора выставить 195В (именно постоянного тока) - и можно заряжать конденсаторы.
PPS. А Вы точно уверены что генератор именно переменного тока (AC), а не постоянного (DC)? С постоянным трансформатор работать не будет.

Тоже напомню о правилах электробезопасности при работе с осветительной сетью!