¿Cómo afecta al campo magnético un objeto ferromagnético que entra en un solenoide?

Así que me he estado preguntando acerca de cómo hacer una pistola de bobinas, y veo que una cosa común que tiene que suceder en una pistola de bobinas es que una bobina debe encenderse y apagarse rápidamente, antes de que el proyectil de hierro vaya demasiado lejos y se "detenga". por el campo electromagnético.

Estoy tratando de averiguar cómo podría controlar el circuito de modo que la bobina se apague antes de que el proyectil alcance o pase el centro del campo magnético, y le pregunté a mi profesor de física, quien dijo que debería considerar usar un secundario. bobina.

Su sugerencia fue que si envolviera un secundario alrededor de la bobina que actúa como un electroimán, cuando el proyectil de hierro pase a través de la bobina primaria (que está envuelta alrededor de un tubo de PVC no conductor), afectará el campo magnético en un manera detectable.

No estoy muy seguro de cómo se haría para detectar este cambio; diablos, ni siquiera estoy seguro de qué es este cambio.

¿Alguien podría explicármelo en términos más simples?

Básicamente, ¿qué cambio detectable habría en el secundario?

¿Y sería viable usar esto como un método para detectar cuando un proyectil ingresa a la bobina?

Respuestas (1)

Una segunda bobina probablemente sea una buena manera de detectar el paso del proyectil. Si tiene dos bobinas envueltas alrededor del barril así:

  bobina 1 bobina 2
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  | | | |
  + TIERRA AB

Se aplica un voltaje a través de la bobina 1 para acelerar el proyectil. Esta aceleración es causada por un cambio en el campo magnético dentro de esa bobina. Digamos que está en la dirección hacia la derecha. Si esto es para acelerar el proyectil hacia la derecha, el campo magnético del proyectil debe dirigirse hacia la izquierda. A medida que este proyectil se acerca a la bobina 2 desde la izquierda, provoca un campo magnético creciente hacia la izquierda en la bobina 2. Esto, a su vez, induce un voltaje en la bobina 2 que se opondrá al campo magnético cambiante. Entonces habrá una corriente en la bobina 2 que crea un campo magnético hacia la derecha. Dependiendo de la forma en que enrolles la bobina, obtendrás un voltaje positivo o negativo a través de la bobina 2. A medida que el proyectil se aleje, verás inducido el voltaje opuesto, ya que el campo magnético del proyectil aún se dirige hacia la izquierda, pero está disminuyendo en magnitud. Esto se puede medir con un voltímetro (conectar los cables a A y B) solo para ver el efecto. Si desea usar ese voltaje para apagar la primera bobina, deberá crear un circuito o usar un microcontrolador como un Arduino.

Respuesta larga corta, en la configuración anterior, verá un voltaje inducido en la bobina secundaria a medida que se acerca el proyectil, y el voltaje opuesto a medida que se aleja.

Bien, déjame aclarar esto. La bobina 1 induce un campo magnético hacia la izquierda en el proyectil mientras la bobina 1 está encendida, y cuando el proyectil se acerca a la bobina 2, crea el mismo campo en la bobina 2. ¿La bobina 1 no induciría también este campo magnético? Y cuando dices más lejos, te refieres a más lejos del centro del campo magnético de la bobina 1, ¿correcto? Además, ¿quiere decir que la bobina 2 está al lado de la bobina 1, no envuelta alrededor de la bobina 1?
El proyectil acelera a través de la bobina 1 y se mueve hacia la bobina 2, lo que crea un voltaje a través de la bobina 2. El Arduino puede detectar este voltaje y apagar la bobina 1. Intenta experimentar con la distancia entre las bobinas. El problema de colocar la bobina 2 alrededor de la bobina A es que el campo magnético de la bobina superará el campo magnético producido por el proyectil. Por eso sugiero poner la bobina 2 más lejos a lo largo del cañón.