“ coilgun”如何工作？

我想知道所谓的“线圈枪”是如何工作的，我知道它是做什么的，但是我想知道它在引擎盖下如何工作，并最终如何制作一个基本的枪械？另外，需要多少能量？

线圈枪是一系列线圈，当由磁性材料制成的导电弹丸经过时，它们会连续通电。

每个阶段的作用原理与螺线管相似。电流环路通过其中心感应磁通量：

当导电弹丸接近空心电流回路时，会发生两件事：回路电感增加并且弹丸被磁化。然后，磁化的弹丸被环形磁场吸引，朝环形磁场加速。随着其接近，电感增加，从而形成正反馈回路，从而使弹丸上的拉力和由回路产生的磁场增加。

当弹丸完全被线圈包围时，此过程达到峰值，进一步的行程会降低环路的电感。此时，通过回路的电流突然关闭，因此弹丸对线圈磁场的持续吸引不会降低弹丸的速度。

这些是操作线圈枪的基本物理原理，这似乎是您感兴趣的内容。有许多实际的实现方式。

首先看一下Wikipedia。本文是有趣的起点。

从我看来，既然您才刚刚开始学习它们，那么最好的开始就是制造一个电磁体。这样，您就可以熟悉项目所需的计算，因为线圈枪基本上是电磁体的特例。我将让您计算所需的电流和电压。只需记住开和关状态之间转换所需的线圈和保护电路的阻抗。有些程序可以根据导线的直径，匝数等来计算线圈的电感。一旦我从我的地方挖出来，我就会发布一个链接。关于保护，您可以在Internet上找到许多有关电动机的教程。您需要的东西应该非常相似，因为线圈是两者的主要问题。

获得最基本的磁铁后，您应该花时间计算将使用的弹丸类型，所需的射程等等。维基百科再次提供了帮助，但互联网上还有许多其他好的资源。得到所需的力后，就可以开始计算要使用的电磁体的参数。

之后，您需要一个可以快速打开和关闭多个电磁体的电路。您可能想通过数字电子学来提高自己的技能，因为您可能要使用某种计数器，但是我在该领域没有太多经验，所以我不能给您很好的建议。微控制器也会很有趣，因为您需要进行C编程。

当然，您也需要电源。如果您选择具有高容量和高电流的低压电容器，则可以使用简单的电源，但是给电容器充电需要一些时间。

Youtube上有个叫Afrotechmods的家伙，其中有一些有关电源，大型电容器和电子元件灾难性故障的教程。

在这种情况下，另一个容易忽视的方面是内部连接电缆。您应确保它们能够承受您打算通过它们的电流。为了安全起见，请使用必要的更坚固的电缆。

还有安全问题。最好的建议是让在该领域具有丰富经验的人与您合作。我确实理解您的老师为什么不想向您提供有关该项目的信息。电容器很容易爆炸，超级电容器甚至更容易爆炸，因此电源线可能融化并着火，即使您的计算表明它们应该能够承受电流（几天前发生在我身上），也可能发生短路可能会着火的地方，应触摸的部分设备可能已通电，当您触摸设备时，可能会导致灼伤等。因此，我对您的建议是研究每个组件如何发生故障，如何在发生故障时做出反应并做好准备。另外，为了安全起见，最好使用额定值高于所需组件的组件。一些较新的组件还具有内部保护，以防止过电压（电压，热量，电流），短路等。如果可以获得这些组件，请使用它们。

最后，我只补充说我在这个答案中含糊不清。我提出的每一个观点都非常广泛，可能仅会问几个问题。我的想法是在开始之前为您提供所需的概述。您将需要做很多研究！

由于您是新手，因此我建议您先学习两个课程。首先了解一下，线圈枪只是电磁线圈，只是电感。不同之处在于，就在弹丸中部到达线圈中部之前关闭线圈。为了理解这一点，您需要对安培定律和法拉第的感应定律有很好的理解。一旦您掌握了这两件事，那就完全是实验问题了。我还要说，听从上述有关安全预防措施的所有建议确实是明智的，因为我几乎一直反复受到不遵守这些建议的伤害。