CAÑON-DE-GAUSS-informe.docx

8/16/2019 CAÑON-DE-GAUSS-informe.docx

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CAÑON DE GAUSSBlanca Cecilia Caisaguano Vega

Dayana Menaly Luzuriaga MoranSamy Steffany Mestanza Malonao!amela "ac#ueline Bastias Au#uilla

Uni$ersia Nacional e C%im&orazo

'io&am&a ( Ecuaor &lan)is*cecy+,-%otmail.com


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Abstract- This document aims to make the construction and analysis of a gauss cannon , where the law of gauss , faraday and Bio - Savat is displayed. The gauss cannon is capable of firing magnetic accelerator ferromagnetic elements at a given distanceat a certain speed , the name " auss gun " comes from !arl friedrich auss, who formulated the mathematical proofs of theelectromagnetic effect used by auss guns.

keywords- Canyon , electromagnetism, shot, attraction,repulsion.

esumen- El presente documento tiene como objetivo realizarla construccion y el analisis de un cañon de gauss , donde sevisualizara la ley de gauss , faraday y Bio-Savat. El cañon degauss es un acelerador magntico capaz de disparar elementosferromagnticos a una distancia dada a una determinadavelocidad, !a denominaci"n #cañ"n $auss# proviene de Carl%riedrich $auss, &uin formul" las demostraciones matem'ticasdel efecto electromagntico usado por los cañones $auss.

#alabras !lave- Cañ"n, electromagnetismo, bal(n, atracci"n,repulsi"n.

). )*+/CC)0*

n ca/on Gauss 0tam&i1n conocio como coilgun2ca/3n Gauss o rifle Gauss4 es un ti5o e ca/3n#ue usa una sucesi3n e electroimanes 5araacelerar magn1ticamente un 5royectil a una gran

$elocia. La enominaci3n 6arma Gauss6 5ro$iene e Carl7rieric% Gauss2 #ui1n formul3 las emostracionesmatem8ticas el efecto electromagn1tico usao 5or losca/ones Gauss.Los ca/ones Gauss son a menuo llamaose#ui$ocaamente ca/ones e riel 5or i$ersas fuentes2 ymientras #ue ellos son similares en el conce5to general 0es

ecir un arma magn1tica42 ifieren en su funcionamiento2ao #ue un ca/3n e riel acelera los 5royectiles so&re osrieles conuctores 5aralelos.

U

99. OBE:9VOS

bjetivo $eneral.Analizar ca/on e gauss con el uso e las leyes elelectromagnetismo.

bjetvos Especificos• Determinar las leyes #ue se cum5le entro el ca/3n e

gauss.

• 'ealizar los res5ecti$os c8lculos el ca/3n e gauss.• Com5ro&ar el correcto funcionamiento correcto el

ca/3n e gauss.

))). 12C +E0)C

En la realizaci3n el canon e gauss se a5lica lassiguientes leyes ;

!ey de $auss3

El flu.

7ig+. Ecuaci3n e ley e Gauss

La ley de inducci"n electromagntica de %araday

Esta&lece #ue el $olta


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5ase 5or un material conuctor. En este caso utilizaremos unsolenoie2 una &o&ina creaa 5or $arias es5iras su5er5uestasuna tras otra. La ley funamental 5ara el esarrollo e nuestro

5royecto2 5or#ue el cam5o magn1tico im5lcito en elsolenoie ser8 el #ue im5ulsar8 el 5royectil.

7ig.Ecuacion e cam5o magn1tico

Entonces el cam5o magn1tico en el solenoie es;B ₒ n 9 2 one n NL 2 NnFmero e$ueltas2 LlongituAl circular una corriente el1ctrica 5or el solenoie se generaun cam5o magn1tico entro e la &o&ina el cual ser8 m8suniforme cuanto m8s larga sea la &o&ina. El solenoie se

5olariza #ueano con os 5olos2 los cuales enominaremos 5olo norte y 5olo sur. Al estar el material al interior el cam5omagn1tico los momentos i5olares magn1ticos se alineangenerano un $ector llamao magnetizaci3n 0M4. ste a5untaen la misma irecci3n el cam5o magn1tico2 si usamosmateriales ferromagn1ticos el $ector magnetizaci3n aumentae&io a #ue la 5ermea&ilia a&soluta es muc%o mayor a lael $aco

7ig,.'e5resentacion e cam5o magn1tico

4artes de un cañon

%uente de alimentaci"n3 Consiste en un generaor con laca5acia 5ara 5roucir la suficiente energa el1ctrica ca5azcomo 5ara im5ulsar un 5royectil.Cuerpo del cañon3 Un so5orte en one ira too el circuito2

5ara nuestro caso una 5roto&oar con toos sus elementos.Bobina3 Es la encargaa e is5arar el ca/on.

)5.42+E E64E)1E*+2!

A. 12+E)2!ES

7tem Cantidad escripci"n+ + :ransformaor e ?@> VAC y,> Hz a ?I+? VAC y ? A.

? @ 'esistencias 0Una 5irolticae +?>> J y >2?, K y oscer8micas e +>> J y ,K.

@ + ioo LED Conensaores e .>> 7

caa uno y ?, V., + Bo&inao e co&re. + !uente rectificaor + 9nterru5tor + !ulsaor + Cautn+> + !laca 5erforaa 0+>P+>4++ + Esta/o

+? + Multimetro+@ + Ca&le coneQi3n

:a&la+..Materiales utilizaosES8/E12

%ig9. circuito de cañon de gauss

B. %/*C)*21)E*+ E! C)C/)+

El funcionamiento es muy sencillo. Con el transformaor reucimos la tensi3n e ++> a +? V. Con el 5uente rectificaor %acemos #ue la corriente alterna#ue a el transformaor 5ase a ser continua 0en alterna losconensaores se cargaran y escargaran constantemente4.La corriente el1ctrica e&e ser e car8cter continua y solo

e&e ser un 5ulso e corriente el #ue se le e a la &o&ina ya#ue al estar almacenao en el conensaor im5licara unacorriente alta en un tiem5o 5e#ue/o. El 5ulsaor lo utilizaremos 5ara 5ermitir la carga e losconensaores #ue $an conectaos en serie a tres resistencias.stas sir$en 5ara isi5ar la mayor energa 5osi&le2 mientras#ue la mayor resistencia sir$e 5ara 5roteger el LED e&io auna caa e $olta


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7ig.Circuito com5leto

7ig.'ealizacion el solenoie

7ig.ConeQion e com5onentes en 5laca

Bobinado

!ara el &o&inao e co&re sim5lemente %emos utilizao untu&o cilnrico e 5l8stico 0ya #ue este material no esconuctor42 so&re el #ue %emos arrollao un ca&le conuctor e un solo %ilo.!ara conseguir mayor cam5o magn1tico generao e&emosaumentar el nFmero e es5iras2 5or lo #ue %emos arrollao el%ilo conuctor $arias $eces so&re la misma su5erficie.

C. C2!C/!S

La tensi3n #ue tenemos a la salia el rectificaor y el filtroser8 la tensi3n en &ornas el conensaor2 esta tensi3n tienelos siguientes $alores;

Volta7

q=CV (1−exp(−t

RC ))=(470 μF ) (16V )=7520 μC

!or tanto la intensia m8Qima en la escarga elconensaor es;' o%mios

i= q

RC exp( −t RC )= 7520 μC 48∗470 μF =333.33mA

El cam5o en el solenoie es; N?>+Lcm

B=4π 10−7 I N

L=4 π 10

−7 (333,33mA ) 240

7∗10−2m

=1,43m

5. C*C!/S)*ES

• Analizamos el ca/on e gauss al construirlo 5ues se a5lica$arias leyes e electromagnesito como la ley e gauss

5ues esta se en$iencia en la su5erfie cerraa #ue es la

&o&ina2 la ley e 7araay one inuce en el circuitocerrao se analiza #ue irectamente 5ro5orcional lara5iez con la #ue cam&ia el tiem5o con el fu


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el 5royectil con un ra5iez irectamente 5ro5ocional al$olta!76>D7>AU##

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5). B)$2%)2

Blanca Cecilia Caisaguano Vega2 Naci3 enLatacunga(Ecuaor2 el , e

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