Abstract
O artigo descreve a construção e modelagem simples de um protótipo de pequenas dimensões de um Coilgun – arma eletromagnética que dispara um projétil metálico cuja operação se assemelha aos motores elétricos lineares, que também acionam fechaduras magnéticas e atuadores. O projeto apresenta baixo custo, envolve construção com elementos facilmente encontráveis contudo envolve conceitos relativamente sofisticados de eletromagnetismo. O sistema pode ser empregado para estudos de física e também motores elétricos lineares, em Engenharia. O artigo discute modelos circuitais, análise da força magnética exercida no projétil e figuras do campo produzido a partir de um simulador eletromagnético. A instrumentação usada para medida da velocidade também é apresentada, com dados de medidas.
Highlights
IntroducaoCoilguns sao estruturas que operam – como aponta o nome – a partir do efeito de movimento mecanico (“gun”) a partir de uma bobina (“coil”), conforme apresenta a figura 1.
Um pulso de corrente de alta intensidade gera um campo magnetico no interior de uma bobina linear (solenoide).
Assim que o projetil cruza o meio da bobina a forca devidoa interacao magnetica muda sua orientacao, em vez de acelerar o efeitoe de frenagem.
Summary
Coilguns sao estruturas que operam – como aponta o nome – a partir do efeito de movimento mecanico (“gun”) a partir de uma bobina (“coil”), conforme apresenta a figura 1. Um pulso de corrente de alta intensidade gera um campo magnetico no interior de uma bobina linear (solenoide). Assim que o projetil cruza o meio da bobina a forca devidoa interacao magnetica muda sua orientacao, em vez de acelerar o efeitoe de frenagem. O artigo trata de de um Coilgun e sua instrumentacao associada para medida de velocidade, com topicos cobrindo o modelo circuital e a respectiva expressao simplificada para a forca exercida no projetil (justificando o fato de que a forca passa a ser de frenagem apos passado o ponto medio da bobina). Simulacoes estaticas mostram figuras da densidade de corrente computada no sistema, e medicoes de velocidade apontam os pontos otimos para maxima velocidade de escape no prototipo construıdo
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