HamsterTime

Хомяки приветствуют все народы вселенной.

В сегодняшнем посте мы выйдем за пределы видимого света, и окунемся в мир ультрафиолета. Выясним его природу, узнаем какие источники существуют, а затем отправимся на поиски неизведанного. Проведя три месяца с волшебным фонарем, нам удалось запечатлеть явления, которые редко встретишь в повседневной жизни. Эксперименты над собой и веществами показали, что в жизни все на так просто, как кажется на самом деле.

Слыхали историю про то, что пчелы умеют видеть мир в ультрафиолетовом спектре? Это неспроста. Для того чтоб вести свой повседневный образ жизни, пчелы должны выполнить большой план работ, который заключается в собирательстве пыльцы,  из самых отборных цветов, которые попадутся на пути.

Для визуализации подобного восприятия мира возьмем ультрафиолетовый фонарик, и посветим на обыкновенные полевые ромашки. Видно как белые лепестки цветка поглощают излучение и особо они не выделяются, а вот с пыльцой ситуация обстоит несколько иначе, она начинает красиво светится в желтом диапазоне видимого для нас света. Помимо ультрафиолета пчелы еще видят нормальные цвета, как мы с вами, поэтому можно только предполагать, как на самом деле выглядит картинка у них в голове.

Ультрафиолетовых источников на самом деле существует целое множество. Все они отличаются друг от друга формами, назначениями и длиной волны. Если взять к примеру весь спектр волн от коротко метрового радио диапазона и до гамма-излучения, то человеческое зрение способно увидеть лишь крохотную часть из всего этого ассортимента.

Ультрафиолетовое излучение в зависимости от длины волны подразделяется на три диапазона:

УФ-А, УФ-В и УФ-С. Установлено: чем короче длина волны, тем опаснее ультрафиолетовое излучение.

Тип УФ-А называют длинноволновым темным светом, так как он уже не распознается нашими глазами.

Интенсивность ультрафиолетового излучения УФ-В диапазона (280-315 нм) сравнительно невелика (лучи этого диапазона частично задерживаются атмосферой), однако оно обладает сильным повреждающим действием. В малых дозах ультрафиолетовое излучение УФ-В диапазона вызывает потемнение кожи, называемое загаром; в больших – солнечный ожог, что приводит к увеличению риска рака кожи.

Самый коротковолновый и опасный диапазон излучения типа УФ-С и вакуумный ультрафиолет не успевают достигнуть поверхности Земли и полностью отфильтровываются атмосферой.

Переходим к источникам ультрафиолета. Это лампа EBT-01, излучение у нее в районе 370 нм. Стеклянная колба тут черного цвета, она служит фильтром пропускающим только ультрафиолет. Как по мне, это самый дешевый источник для проверки денег на защищающие знаки. Так же в этом спектре светится одежда, пуговицы с леденцами и прочие вещи.

Китай сейчас в полную производит ультрафиолетовые светодиоды с разной длиной волны.

Тут видно светодиод с волной 420 нм, для проверки денег он не годятся. Защитные денежные знаки откликаются на 365 нм. Вот два одинаковых с виду светодиода. Черный стоит 1$, а белый в 10 раз дороже. Оба покупались на местном радиорынке. Можно посмотреть, как они выглядят друг напротив друга. В начале мне хотелось сэкономить и сделать детектор валют самому, так как нормальный фонарь стоил целых 26$, но идея эта оказалась провальной. В общем, пришлось сдавать бутылки и на вырученную сумму заказать правильный фонарь. Те, кто в теме, сразу догадались, о чем идет речь.

Это ультрафиолетовый фонарь "Конвой S2+", светодиод на борту 365 нм от компании Nichia, мощность 3 Вт. Алюминиевый корпус, анодирование и полная водонепроницаемость. То, что нужно. Его излучение, как и всех последующих источников ультрафиолета, лежит в опасном для глаз спектре. Поэтому проводить опыты желательно в защитных очках. Можно и без них, если вы уже слепой.

Как узнать какие очки подходят для этих целей, а какие нет. Сейчас продемонстрирую.

На местном рынке продавалось аж 3 вариации защитных очков, но какие выбрать? Итак, берем нужный экземпляр и проверяем. Подносим пластик к фонарю, и видим как место излучения превратилось в темное пятно. Потрясающе, то что нужно!

Поляроиды за 90$ работают по тому же принципу, но для работы в лаборатории они вообще не годятся, во-первых, темные, во-вторых, разобьются при столкновении с шальными пулями. Годятся только для пляжа. С этим пунктом разобрались, одеваем защиту и двигаемся дальше.

Следующий источник ультрафиолета используется над головой практически в каждом дворе. Это лампа ДРЛ, мощность 250 Вт, используется в фонарях уличного освещения. Для сравнения рядом обычная лампа накаливания на такую же мощность. В отличие от этого старого барахла, ДРЛ имеет больший световой поток люменов. Внутренние стенки колбы покрыты тонким слоем люминофора, который светится от воздействия жестких сил, которые царствуют внутри колбы.

Подключим ее в сеть через балласт. ДРЛ выходит на свой режим работы через 7 минут после включения, в то время как лампочка Ильича вспыхивает на полную яркость почти мгновенно. Итак, возьмем молоток и попробуем добраться до самого вкусного. Нас интересует внутренняя колба.

Это ртутная лампа высокого давления, которая является источником жесткого ультрафиолета. По некоторым данным, возбужденные атомы ртути излучают свет с длиной волн в 184, 254, 300, 313, 365, 405 нм, более длинные волны из продолжения списка нас не интересуют. Тут целая куча мала в комплексе с излучением в 254 нм, которая как раз интенсивней всего убивает различные микробы. Спектр излучения светящихся паров ртути зависит от давления в колбе. Их можно разделить на несколько типов. Обычные лампы дневного света имеют низкое давление в колбе. ДРЛ имеет высокое давление около 100 кПа. Но это все ничего, по сравнению с лампами сверхвысокого давления, грубо говоря, это ртутная граната в руках.

Почему лампа ДРЛ выходит на режим целых 7 минут. Все дело в каплях ртути, которые внутри колбы. За 7 минут в плазме они разогреваются и испаряются, что приводит к увеличению проводимости дуги, увеличению мощности и увеличению ультрафиолетового излучения. Уже спустя несколько минут после включения лампы смерти в помещении активно пахнет озоном. По сути, мы сейчас проводим кварцевание, обеззараживаем помещение путем обогащения бактерий высокоэнергетической волной, что активно ведет к их преждевременной гибели. Выделяющийся озон желательно проветрить после процедур. Этим методом обеззараживания помещений активно пользуются в больницах, куда каждый день приходит куча подозрительного народу.

Специально для съёмок выпуска мне одолжили интересное устройство, название которого

УФО-Б. Конструктивно артефакт состоит из ультрафиолетового излучателя и двух нагревательных элементов по бокам.

Полагаю, у лампы будут другие спектральные характеристики. Сбоку на корпусе есть таймер от нуля до 24 минут. При включении зажигается лампа и нагреватели. Работают они всегда вместе. В руководстве написано, что Облучатель УФО-Б представляет собой портативный прибор, имитирующий ультрафиолетовое излучение солнца. Облучатель предназначен для профилактических облучений в домашних условиях только практически здоровых людей.

Облучение проводить по рекомендации врача. Между курсами облучения перерыв должен быть не менее 2-х месяцев. В комплекте должны были идти защитные очки. И большими буквами написано, что прибором с поврежденным фильтром запрещено пользоваться. Спектральные характеристики лампы найти не удалось. А раз данных по лампе нет, значит все в порядке, бояться нечего.

Человек, который дал прибор, говорит, что приобрел его еще в союзе с целью очистки и перезаписи микросхем. Когда-то не было ардуино и прочих современных контроллеров, программирование было целым ритуальным процессом, с которым приходилось немало повозиться. Кстати ножки у микросхемы позолоченные, наверно она целое состояние стоила в свое время.

Конструктивно фонарь состоит из алюминиевого корпуса, светодиода с драйвером, рефлектора и кучкой уплотнительных резинок, которые обеспечивают водонепроницаемость фонарю.

Светодиод тут японский, 3-х ватный, фирма Nichia, в 1993 году Сюдзи Накамура, инженер этой компании впервые родил на свет синий светодиод, с тех пор все пошло поехало. Светодиод тут прилично греется, потому его подложка плотно прижата к латунному корпусу, внутри которого находится драйвер, ограничивающий ток до значения в 700 мА. Но светодиод еще не показатель качества, когда рядом нет хорошего рефлектора, выполнен он из алюминия, покрытый внутри отражающим слоем.

Для демонстрации фокусировки луча света, опустим фонарь в воду, и посмотрим на картину... Видим достаточно прямой сфокусированный луч, так же небольшая часть света расходится по бокам. Это расширяет видимую область во время поиска различных светящихся артефактов.

Изначально фонарь поставляется с обычным стеклом, для прокачки отдельно продается фильтр Вуда, стекло пропускающее только определенный спектр излучения. Обычно такие светодиоды кроме ультрафиолета имеют еще и некоторое паразитное свечение, которое необходимо отфильтровать. На конвое этот фильтр практически не влияет на восприятие засвечиваемых предметов. Интенсивность света немного уменьшается, но в принципе разницы нет.

В какой-то момент нам стало интересно, возможно ли получить загар от 365 нм фонаря, по сути это ультрафиолет типа А.Но должен хорошо влиять на кожу. Почему бы не поставить на себе эксперимент. Если свет фонаря направить прямиком в руку, то можно почувствовать небольшой нагрев, при этом фильтр Вуда остается холодным. Для опыта пришлось набить себе татуировку, современную, гламурную, в позолоте. Направляем фонарик в сторону рисунка, и начинаем медленно водить источником со стороны в сторону.

Спустя два дня получилось около 10-ти сеансов облучения, каждый был длительностью не более 5-ти минут. В общем, за 50 минут с перерывами засвечиваемый участок кожи значительно изменил свой цвет. Он стал красноватый, при попытке стереть наклейку чувствовалось небольшое жжение, как после загара на солнце. Интересно, но рисунок полностью перебился на кожу, все сложные формы и детали замечательно просматриваются на красном фоне. Спустя 2 дня этот участок приобрел коричневые тона. Отсюда вывод что под 365 нм фонариком можно спокойно загорать.

Теперь переходим к самой денежной части. С этого момента и до конца рассказа в качестве источника ультрафиолетового излучения будем использовать фонарь "Конвой S2+", так как от него лучше всего заметна люминесценция различных материалов. Разбирая сложность и разнообразие цветов защитных рисунков, был сделан вывод, что украинские деньги самая защищенная валюта в мире. Евро с баксами не так защищают.

За десяток лет у меня накопилась небольшая коллекция разных денег мира. Тут есть даже царские банкноты. С помощью фонаря были отобраны самые интересные экземпляры. На карбованцах слева засветилась скромная цифра с номиналом банкноты. 10 баксов по сравнению с евро вообще пустое место. А вот кто больше всего удивил, так это дядька Ленин, который отдыхал на 50-ти и 100 рублевой купюре. Вы посмотрите, какие сложные формы защитного рисунка. И это 1991 год. Евро на этом фоне нервно курит в сторонке. Более скромные знаки ставили на десяти рублевых бумажках. Интересно, но 90% всей денежной коллекции не имеет ни единой светящейся метки.

Подобная сфера коллекционирования затронула так же марки. Защита тут более скромная.

Из всех марок процентов 10 имеют защиту, все остальные образцы просто бумага с краской.

Прогуливаясь ночью по окрестностям района, в поле зрения фонаря попалось нечто необычное, что флюоресцировало ярко-желтым цветом. Обычного фонаря под рукой не было. Но это точно были какие-то растения, поэтому пришлось рвать их на месте для дальнейшего изучения. Каким было удивление, когда увидел свои руки. Они светились ярко-желтым оранжевым цветом. Позже стало ясно, что это чистотел. Когда он попал в лабораторию, сразу было решено сделать из него узвар, листья и прочие составные растения были помещены в пробирку, и залиты дистиллированной водой. Дальнейшая процедура заключалась в вываривании растения в течение 10 минут. Получившийся состав фильтруем и получаем коричневую, горькую на вкус жидкость.

Опустим туда палец, говорят, чистотел обладает целебными свойствами. Сейчас будем лечиться, одновременно проверяя качество флюоресценции. Покрашенная рука вышла на охоту...

Если раствор попадет на одежду, его трудно выстирать, в обычном свете будет все нормально, а в ультрафиолете будут видны пятна. В общем, применений такой жидкости можно найти целое море.

Следующий образец является предметом коллекционирования настоящих гурманов. Это урановое стекло, предположительно Богемское, возраст около ста лет, стоимость предмета даже озвучивать не буду. Нам пришлось немало повозиться, чтобы найти такой экземпляр. Урановое стекло получают путем добавления солей и оксидов урана в стекольную массу. Эта вещь является радиоактивной, ее фон составляет 400 микрорентген, что в 20 раз выше нормы, потому его производство давно прекратили. Стекло, окрашенное соединениями урана, обладает красивой зелёной флюоресценцией. Коллекционеры такой посуды практически опустошили рынок уранового стекла.

Со временем нам удалось достать еще пару экземпляров, они немного отличаются цветом, более салатовые по сравнению с Богемским образцом. Но стоит посветить на посуду, как свечение становится абсолютно одинаковым. На самом деле существует очень мало видов стекла, которое обладает подобным свечением.

Теперь посмотрим на кулинарные моменты, которые смогли удивить. Это обычный жареный кунжут, был подготовлен для приготовления суши. Его семечки обладают фосфоресцирующими способностями. Если водить по пакету фонарем, можно видеть затухающий шлейф света. Послесвечение имеют только кончики семечек. Интересно, что у них там в составе..

Природа в плане генных модификаций пошла намного дальше человека, и мы это продемонстрируем в следующих выпусках. Три месяца с ультрафиолетовым фонарем позволили заснять необычных насекомых в ночное время, параллельно заглянем в мир растений и всевозможной ботаники.

За время съемок неоднократно приходилось совать нос в чужой огород. Надеюсь, моя жена это не слышит....Как гласит поговорка, чем дальше влез, тем ближе вылез.

Привет от хомяков!

В сегодняшнем посте покажем как горит два килограмма карамельного топлива, которое предназначалось для запуска ракет. Так же, испытаем двигатель пролежавший два года и узнаем что с ним произошло.

Мы давно планировали запуск ракет, но при пробных испытаниях выяснилось, что образцы которые раньше спокойно улетали в космос, начали взрываться без всяких на то причин!

Топливо у нас было в составе: 1 часть сахара и 1.5 части селитры. Как выяснилось в процессе, порошок который долго отлеживался на диване перед телевизором, приобретал невероятные детонирующие свойства.

Карамельное вещество слеживалось, что в конечном итоге значительно влияло на скорость горения. Вкратце у него вышел срок годности, и он превратился в "МОНОЛИТ"

Мы собрали все в кучу и нафаршировали ею трехлитровую банку. Правду говоря, до краев немного не хватило. Пессимист сказал бы что банка наполовину пуста, но мы та знаем как все на самом деле.

Для примера возьмем двигатель с выдержкой в два года, он там перебродил, и превратился в то, что вы сейчас увидите на своих экранах...

Вставляем три фитиля, и наблюдаем за происходящим.....

Как видим, старые карамельные двигатели годятся только для пускания дыма в глаза...

В общем, в два килограмма этого сладкого продукта мы вставляем электрозапал, данным методом мы зажигаем уже с 2006 года.

Для тех кто не в теме, этот электрозапал представляет собой лампочку с отрезанным концом, заполненную легковоспламеняющимся составом. Принцип действия простой, подаем напряжение и маленькие гномики бегут по проводам и разогревают нить накаливания, в результате чего происходит подпал.

Мы перестраховались на всякий случай, потому использовали провод длинной в 30 метром, это обезопасит некоторые присутствующие за кадром лица, и не только за кадром, и не только лица! В общем мы просто удаляемся на безопасное расстояние.

Концы проводов подключаем к центру управления полетами. Тут присутствуют удобные контакты для крепления. Сам электрозапал соединен с помощью скруток.

Когда подготовка завершена, нужно проверить целостность цепи от пульта до электрозапала.

Хорошо, что мы когда-то не поленились написать инструкцию к этому прибору, иначе пришлось бы учиться пользоваться им по-новому методом проб и ошибок. Вращаем ручку генератора и видим что синий светодиод засветился, значит все в порядке.

Теперь момент ради которого мы тут собрались. Делаем пару оборотов ручкой генератора и заряжаем накопительный конденсатор внутри белой коробки.

Время нажать красную кнопку, поехали!...

Съемка всего процесса велась с разных ракурсов.

В процессе горения, стекло из-за резкого перепада температуры рассыпалось на мелкие кусочки. Кто-то спросит зачем было палить селитру в банке, ведь и так понятно что она треснет.

Нам было интересно сможет ли температура горения достигнуть температур, при которых плавится стекло. За 14 секунд пока все сгорало, некоторые кусочки таки сумели под плавится, один из них вообще слипся. Температура горения была что надо.

Как гласит стишок, муха села на варенье, вот и все стихотворение.

Хомяки приветствуют всех любопытных существ.

Сегодняшний пост пойдет об интересном физическом явлении под названием ток. Трансформатор и один виток, сила, мощь, борщ. В ходе выясним, на что способен поток заряженных частиц, и как ему противостоят различные материалы.

Сфер применения такому устройству можно найти целое море, от нагрева металла и вплоть до его плавки. Подобная вещь стара как мир, но смотреть на нее всегда можно по-новому.

Эта история начинается с очень коварного трансформатора, который способен отправить на тот свет любого, кто пренебрежет техникой безопасности! Трансформатор от микроволновки способен выдавать напряжение свыше двух киловольт с сопровождающим выходным током, который достигает 800 мА. Именно эта вольт-амперная характеристика позволяет вытягивать красивую, ослепительно яркую дугу из плазмы.

Конструктивно, трансформатор состоит из первичной и вторичной обмотки, соотношение витков примерно 1:6. Это не сложно подсчитать. Первичная обмотка намотана толстым медным проводом сечением 0.75 кв. Вторичную обмотку мы сейчас удалим, правда не на этом трансформаторе! Это советский образец, который нам пригодится в будущих выпусках.

Дело в том, что при Советском Союзе, расстреливали людей которые косячили во время работы, или это было в 90-х, да не важно, главное, что некоторые вещи тех времен проработают еще миллион лет.

Потому берем китайский трансформатор от микроволновки, и пускаем его под пилу, одновременно качая бицуху. Может показаться, что удаление обмотки простое дело, но это не совсем так, пришлось немало повозиться, прежде чем она отправилась на металлоприемку. Пилить нужно аккуратно, иначе можно повредить первичную обмотку.

Когда дело сделано, продеваем в отверстие один виток толстого провода. Ну как толстого, можно в несколько проводов, но не слишком толстого, как показано здесь. Подобный вариант имеет общее сечение меди в 24 квадрата. Такие одножильные 6-ти квадратные провода каждый, пускают на питание промышленных помещений, как на моем заводе например.

В общем, что мы сейчас сделали, заменили 1300 витков тонкого провода на один виток толстого. Мощность трансформатора осталась неизменной, напряжение при этом упало, а ток вырос до огромных значений.

А сейчас нужно обеспечить надежную систему теплоотвода, так как дело имеем с физическим законом, дающим количественную оценку теплового действия электрического тока. Так как ток  будет у нас большой, следовательно, и будет большое выделение тепла. Формулы тут применять не будем, все равно в них мало кто разбирается, включая меня.

Нам нужно, два массивных 16 мм болта у которых большая теплоемкость и пару железных хомутов. Хорошо бы найти медные болты такого диаметра, но эта попытка накрылась медным тазом. Для обеспечения большей площади соприкосновения провода с шурупом, нужно убрать у него резьбу. Проводим процедуру на электроточиле, сталь тут очень твердая. Силовой кабель у нас состоит из 4-х жил, а значит, огранку тоже делаем с 4-х сторон.

Разводим жилы и намертво фиксируем их с помощью хомута. Самый сложный процесс позади.

Теперь переходим к измерениям. Напряжение с одного витка выходит 1.6 вольта, а это означает,что клеммы можно спокойно облизывать языком .

Но делать это нужно аккуратно, чтоб электроды не замкнулись, иначе струя раскаленных искр спалит брови на лице.

При коротком замыкании потребляемая мощность трансформатора вышла ровно 1кВт, на 17 ватт не обращаем внимания, это работает холодильник на кухне.

Особенность микроволновочного мота в том, что у него большой ток потребления при холостой работе, это нужно для повышения КПД.

При коротком замыкании узнать силу переменного тока не вышло, так как его значение вышло за пределы измерения данной модели мультиметра, 400 ампер у нас уже точно есть!

Но как узнать более точные цифры? Всё просто, запускаем программу "Электродроид" на телефоне, и заходим в раздел закон Ома.

Туда нужно ввести несколько уже известных значений. Напряжение у нас было 1.6 вольта, измеренная мощность показала ровно 1 кВт. Дальше нам нужен ток, тут мощность будем делить на напряжение, нажимаем нужный пункт и получаем расчетные параметры выходного тока трансформатора. Получился ток в 625 ампер, даже сопротивление медного провода посчитало, 2.56 милиома. Вот так можно решать проблемы на экзаменах с помощью мобилы в кармане. Чуть позже попробуем достать токовые клещи помощней.

А сейчас переходим собственно к испытаниям. Для начала попробуем нагреть графитовый тигель, который мы обычно применяем для индукционной печи. Спустя несколько минут работы, он только немного нагрелся. В чем дело то, у нас же ток в 600 ампер, где нагрев!? Все дело в большом сопротивлении графита и малом выходном напряжении трансформатора. Один из этих параметров неизменный, а значит, будем подбирать материал с меньшим сопротивлением.

Сила нагрева еще зависит от теплоемкости заготовки и её площади, дело в том, что часть тепла, которая выделяется в какой-то мере, сразу рассеивается в воздух. Вот пример, лезвия от канцелярского ножа. Её большая площадь попросту не даст разогреться железу до температуры плавления. Видно, что максимальные участки нагрева находятся вблизи мест соприкосновения с электродами.

Вот еще хороший пример: тонкая стальная заготовка круглой формы, толщина 0.3 мм. У нее нет теплоемкости, чтоб поддерживать нагрев, но зато видно раскаленные участки в местах контакта. Тут станет понятен еще один момент, для чего нужны мощные болты.

Нагреваемая заготовка одновременно нагревает электроды, которые рассеивают своей площадью тепло, не давая проводам перегреться и выйти из строя.

На этом принцип работы токового трансформатора можно считать исчерпывающим, теперь переходим непосредственно к нагреву разных образцов.

Стальной шарик от подшипника оказался хорошим соперником нашему трансформатору, так как солидно сумел нагреть стальные болты.

На такой случай хорошо под рукой иметь немного воды, которой можно устроить душ, и охладить нагретые детали...Изоляция на медных проводах таки сумела немного расплавиться, но мы к этому были готовы!

Если трансформатор работает больше пяти минут, то у него происходит ощутимо сильный нагрев сердечника, потому время от времени ему нужно давать передохнуть, вентилятором помогаем понизить температуру за более короткий промежуток времени.

В течение всех испытаний трансформатора, мне не давал покоя графитовый тигель, нужно было найти ему замену. Для этого отлично подошло дно от стального баллона. Конечно толщина стенок тут не алё, но для наглядности работы очень даже сойдет. Когда температура тигля достигла своего предела, засыпаем вовнутрь свинцовой дроби, плавится она при температуре в 327 градусов. Через секунд 30 все шарики превратились в жидкий металл, но с таким количеством даже грузило для рыбалки не отлить.

Попробуем повторить процедуру, только на этот раз используем шрапнель от артиллерийского снаряда, когда она предназначалась совсем для других целей.

Совсем другое дело, осталось только форму для литья грузил сделать.

Время убрать массивные шурупы, и припаять на их место хорошие медные наконечники, с таким типом соединения цепи потерь тока не будет. На заднем плане видно ключ, он нужен для отвода тепла, так как сырная изоляция может прийти в непригодность.

Сейчас модель трансформатора переделана для контактной сварки, но прежде, чем что-то сварить, мы обещали показать реальный ток, который выдает трансформатор.

Для этого существуют измерительные клещи, которые способны мерять как переменный ток, так и постоянный с пределом измерения до 1000 Ампер. Так же тут есть функция записи максимально измеренного значения, что нам собственно и нужно. Теперь кратковременно всунем вилку в розетку и...максимально зафиксированное значение 841 Ампер, не кисло так. Цифра вышла немного больше чем по нашим расчетам аж на 216 Ампер.

Интересно, какие еще применения можно придумать для данного трансформера.

Как говорила моя бабка, сила есть ума не надо.

Хомяки приветствуют всех любителей зеленой поры года.

В сегодняшнем посте, попытаемся захватить галактику и показать всю мощь электромагнитного оружия. В ходе будем стрелять из пушки Гаусса по различным предметам, и посмотрим, кто из них окажет максимальное сопротивление системе. Самых храбрых воинов будет ждать приз и встреча с самим сатаной. Говорят, сам Дарт Вейдер переделал подобное оружие под световой меч, но это не точно!

Как создать такую пушку Гаусса, мы показали в одном из предыдущих постов. Сегодня проверим, на что она способна, и не развалится ли конструкция при первых же испытаниях.

Если на землю нападут зомби, надежность будет стоять на первом месте.

И так, первым кто возьмет на себя удар будет старая добрая "Nokia 112", с двумя SIM картами. Направляем ствол в сторону жертвы и производим выстрел.

Пуля на вылет не прошла, мобила прочной оказалась, а вот LCD экран принял на себя всю мощь. Теперь тут не видно номера входящего абонента, какая жалость)

На очереди Pepsi, она прямо создано для подобных экспериментов.

Выставляем их в ряд и стреляем...

Тройное сквозное пробитие. Нам казалось что даже одну банку не прошьет, а тут такое, в общем, все вокруг забрызгало.

Проверяем литий ионный аккумулятор. Ионы лития против железного гвоздя.

Пуля на вылет не прошла, застряв в корпусе. Батарейка при этом солидно нагрелась.

Заряжаем боеприпас, и готовимся прострелить то, что любят разбивать дамы, сердца и яйца. Второе найти проще, потому выстраиваем их в ряд и смотрим что получится...

Это прямо лайфхак из рубрики "Как приготовить омлет из пяти яиц за один щелчок пальца".

Вот тут у нас завалялось немного стеклянной тары , бутылка синяя, как те ребята у гастронома моего дома, в общем смотрим...

Бутылка не сильно сопротивлялась, и оставила после себя кучу осколков, которые следует убрать за собой!

Тем временем, пока происходят испытания, у нас созревает отменный шашлычок, правда мясо жесткое было, н@ебали нас с ошейком на рынке...При правлении великого вождя такого себе не позволяли!

Вернемся к стекольной промышленности. Заряжаем пушку Гаусса и....БУХ

Интересно, но удар пришелся ниже места, где бутылка разбилась, видимо сверху стекло тоньше всего.

Теперь бонус, для этого отойдем от темы, и заценим как ведет себя баллон с газом в агрессивных условиях. Бутылка с названием "летний" имеет в корпусе спусковой клапан, который при нагреве должен стравить все давление, предотвратив возможный взрыв.

Все сработало как нужно.

Теперь делаем шаманский файербол, посвященный Кришне, и вслед за ним в языки пламени помещается газ с названием «Зимний». Там никаких защит не предусмотрено, потому это будет интересно...

А вот интересно, как покажет себя гвоздь против листа стали, толщиной в 0.4 мм...

Может показаться, что пуля прошла на вылет, но все не совсем так, при повторе можно заметить, как пуля улетела в обратку...

Еще, никогда не касайтесь заряженных конденсаторов руками, вмиг может долбануть! И вообще напоминаю, что это не игрушка, а само видео создано исключительно в ознакомительных целях. Не стоит повторять увиденное. Если этот выпуск смотрят дети, и вы уже начали искать в кладовке конденсаторы с гвоздями, призываю... остановитесь. Тема действительно опасна, и может привести к серьезным травмам. Надеюсь, мои слова долетели к вам в мозг.

Вернемся к выпуску, на этой плате находились пентоды ж32п, достаточно старая аппаратура, которая в навале лежит на помойках. Мусорки это наше все... Кстати, если вам понравились сегодняшние тесты, пишите в комментариях, что еще можно прострелить, и мы обязательно снимем еще один выпуск на эту тему.

После такой краш-съемки, осталось куча мусора, который нужно убрать. Никогда не понимал людей, которые хорошо отдохнули и там же оставили мусор. А потом удивляются, почему так грязно и никто не следит за этим, мы сами отвечаем за эту чистоту. Относитесь к людям так, как бы вы хотели, чтобы они относились к вам!

Полное видео можно посмотреть здесь - https://www.youtube.com/watch?v=0SGaPttxNNg

Хомяки приветствуют обитателей третьей от солнца планеты.

Сегодняшний пост пойдет о создании электромагнитной пушки Гаусса. В процессе разберем как настроить систему и произведем некоторые расчеты по эффективности. Так как это пушка, выглядеть она должна соответственно. Нарисуем будущий эскиз, а затем попробуем воплотить его в жизнь, собрав корпус из подручного мебельного мусора. Снаряды сделаем бронебойные, из гвоздей. Для сравнения проверим на пробиваемость пневматический пистолет, и узнаем, какая пуля таит в себе наибольший потенциал.

Классическая пушка Гаусса состоит из пяти основных блоков, пойдем по порядку: источник питания, в нашем случае аккумулятор запитывает преобразователь, который в свою очередь заряжает высоковольтную сборку из электролитических конденсаторов. Дальнейшая задача, разрядить весь накопленный заряд в катушку через мощный ключ. В результате, созданное магнитное поле передаст железной пуле определенное ускорение.

Скорострельность такого устройства зависит от мощности преобразователя. Чем он будет мощней, тем быстрей сможет заряжать сборку конденсаторов.

Сердцем преобразователя служит трансформатор с Ш-образным ферритовым сердечником. Мотать катушку будем медным 0,35 миллиметровым проводом. Вначале мотаем вторичную обмотку двойным проводом, это нужно для увеличения выходного тока. Количество витков примерно 60. Каждый намотанный слой изолируем полиэстеровой изолентой.

Первичную обмотку мотаем тем же 0,35 миллиметровым проводом только в 6 жил. Чтобы они не распутывались, закручиваем их в скрутку. Считайте, мы увеличили площадь поверхности провода. В общем, на шпильку катушки вместилось ровно 9 витков. Это означает, что соотношение витков первичной и вторичной обмоток получилось примерно 1:6.

Важная деталь, чтоб трансформатор сохранял свои характеристики, его нужно пропитать эпоксидом, после этого он не будет издавать свистов и писков во время работы.

Однотактный трансформатор готов, управлять им будет такой же однотактный инвертор на микросхеме uc3845. Дальнейшая работа заключается в разводке платы под все комплектующие схемы. Своя плата всегда технологичней, по крайней мере хочется в это верить.

Если все сделано правильно, то такая схема будет потреблять около 3.7 А при напряжении питания 12 V. Перемножив первое на второе, получим 44 Вт потребляемой мощности. Сигнал при этом будет в виде меандра с заполнением 50 процентов, именно так работает драйвер uc3845. При правильной настройке радиатор на транзисторе будет практически холодным. Единственное что будет греться это резистор снаббера по выходу схемы.

Также в схеме есть ограничение заряда по напряжению, что защищает конденсатор от перезаряда, который может привести к взрыву или деградации емкости. Выставляется этот порог с помощью подстроенного резистора обратной связи схемы. Значение может варьироваться от 200 и до 500 вольт. Нам так много не нужно, поэтому выставим значение 397 вольтов, 3 вольта дадим запаса.

Теперь переходим непосредственно к конденсаторам. Как и говорил, емкость тут немного выше, 1000 uF. В нашей пушке будет задействовано 10 таких банок, включены они будут параллельно для увеличения общей емкости. Для удобства установки капаситоров была сделана небольшая плата с достаточно толстыми дорожками. В конечном результате сборка вышла компактной и увесистой. Измерения показали общую емкость банок в 8950 uF, что нормально, учитывая разбросы емкостей, и всем давно понятно, что разбросы не в нашу сторону.

При попытке разрядить заряженные емкости через лампочку, вместо того чтоб дотронуться проводом к массивному контакту, рука промахнулась и дотронулась к дорожке, что моментально привело к громкому взрыву, который спровоцировал перестрелку между бандами соседних районов. Дорожка за считанные секунды куда-то испарилась.

Решением было нарастить толщину дорожек с помощью двойного медного провода с сечением в 3 квадрата каждый. Его будет трудно паять, в связи с большой теплоемкостью. Но если у вас в хозяйстве есть газовая горелка, то это будет не почем...

Настало время проверить насколько быстро инвертор способен зарядить подобную сборку. Таймер запущен. Ждем срабатывания ограничителя по заряду и останавливаем таймер. Время от начала процесса и до конца заняло 36 секунд. Пулемет конечно из такой пушки не получить, но чем богаты, тому и рады. Едем дальше.

Теперь всю накопленную энергию нужно разрядить в катушку… Провод в катушке должен быть из толстого провода, в этом примере использована медь диаметром 1.7 мм. Форма, количество витков и слоев были взяты с потолка. Перед испытанием были намотаны несколько образцов, чтоб проверить эффективность полей, влияющих на металлический образец находящийся внутри. Каждый образец придавал железной пуле разное ускорение. Лучше всего показала себя катушка №1, намотанная в 200 витков и имеющая 5 слоев.

Сила в ней что надо, но…при разряде, каждый виток с появлением магнитного поля пытается оттолкнуться от своего соседа, что при выстреле давало незначительную деформацию с хорошим хлопком. Избавиться от такого эффекта можно с помощью эпоксидной смолы, она пропитает слои и скрепит их намертво.

Мы забыли упомянуть одну важную деталь. А именно элемент, который коммутирует всю накопленную энергию в конденсаторах на катушку. В качестве ключа для таких целей используют мощные тиристоры. Они бывают разных конструкций, все зависит от их характеристик и направления использования.

В дальнейших экспериментах приходилось палить тиристор за тиристором, дабы понять какой из них окажется самым крепким. Т143-800 оказался самым мощным, а цифра 800 означает максимально допустимый  ток.

Подобные современные тиристоры стоят целые состояния, потому ищем советские. Единственная проблема такого корпуса в том, что у него нет контактов крепления, кроме управляющего электрода конечно. Такие экземпляры крепятся специальными прижимными механизмами, у которых большая площадь соприкосновения, чтоб увеличить пропускную способность больших токов. Нужно сделать что-то похожее из подручных средств.

Для этого был найден стальной лист из нержавейки толщиной в 3 мм. Резать его было одно удовольствие. Чтоб пропилить 25 см этой породы понадобилось около часа и 3 ножовочных полотна. В итоге получился такой бутерброд.

Очень важно изолировать крепежные шурупы, которые будут соединять пластины, надев термоусадку со стороны шляпы. В общем, нужно полностью исключить контакт с железом с одной стороны, иначе будет короткое замыкание анода и катода на тиристоре.

Схема готова к работе, но прежде чем произвести выстрел, нужно знать какое напряжение накопилась на конденсаторах.Для этих целей вполне можно использовать копеечный вольтметр амперметр, но у него есть один недостаток. Предел измеряемого напряжения у него ограничивается планкой в сто вольт. Но у нас планка в 4-ре раза выше, что делать!?

Все просто, необходим делитель напряжения. Сделать его можно из двух резисторов, первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в 10 раз меньше того, которое нужно измерить. Обычно резистор с меньшим сопротивлением делают переменным, это дает возможность более точной настройки. Теперь вольтметр способен показывать значение постоянного напряжения до 1000 V. Теперь, когда на индикаторе показывает 20.0 V, это означает 200 V, а по желанию можно вообще отключить точку разделяющую цифры, чтоб не запутаться...

Итак, для того чтоб стрелять, любому оружию нужны патроны. С пушкой Гаусса все проще, тут необходимы только пули. Материал обязательно должен быть из магнитного материала, латунь и прочие цветные металлы не подойдут. В ближайшем строй маге были закуплены железные гвозди, размер сотка, диаметр 4 мм.

По началу снаряды будут длиной 30 мм. Края металлической болванки тоже нужно обработать, они должны быть максимально гладкими, чтоб как по маслу скользить в канале ствола.

Любопытно посмотреть какая же сила воздействует на этот кусок металла. Для начала посмотрим на форму сигнала импульса тока в катушке. Для этих целей лучше всего подходит цифровой осциллограф, так как он способен записать сигнал в момент его появления. Производим выстрел и сигнал тока записан.

Заранее хочу отметить, что такую операцию желательно производить с развязкой по цепи, иначе можно спалить дорогостоящий прибор. Развязать цепь можно обычным ферритовым кольцом, надетым на силовую линию. На кольцо наматываем один виток провода, и шунтируем его небольшим резистором, скажем в 10 Ом. А уже с него снимаем возникший в цепи сигнал.

Замеры показали, что средняя длительность импульса порядка 6 мкс. Для примера в одной секунде миллион микросекунд. Это означает, что конденсаторы способны отдать всю свою накопленную энергию за очень короткое время.

На данном этапе всю эту кучу железа трудно назвать пушкой Гаусса. Для правильного восприятия и устрашения, на листе бумаги были сделаны первые эскизы будущего корпуса, который состоял не из чего другого, как из кусков ДСП.

Дальше переносим туда размеры и начинаем работу по дереву...

Самый грязный процесс позади, переходим к следующему этапу. В качестве источника питания будем использовать высокотоковые аккумуляторы формата 18650. Фирма LG, маркировка LGDBHG 21865. Емкость у такого 3 А. Максимальный ток, который способен выдавать элемент 20 А. Лучшие аккумуляторы на сегодняшний день по цене - качеству.

Итак, что у нас вышло. Сбоку находится кнопка предохранитель, заряжающая конденсаторы, для работы ее нужно постоянно держать. Для удобства можно использовать прищепку. После заряда убираем зажималку с кнопки и производим выстрел.

Так как Gauss Gun электромагнитная пушка, хорошо бы это подчеркнуть, значком с магнитом и уникальным знаком, который предупреждает о том, что рядом падают коровы.

Проведя пару примитивных расчетов, нам удалось выяснить начальную скорость пули, ее энергию, запасенную в конденсаторах и КПД устройства в целом. Как мы это узнали, все просто, с помощью классического баллистического маятника, который пользовался своей популярностью еще много веков назад.

Для начала расчетов нужно узнать массу пули, в нашем случае это 2.6 грамма, массу маятника 391.9 грамма, длину подвеса, которая в нашем случае ровно 70 см. Так же нужно знать расстояние отклонения маятника при попадании в него пули. С обратной стороны разместим линейку и небольшой кусок пенопласта, который отодвинется на нужное нам расстояние.

По этим цифрам и будем вести расчет.

Посмотрим,что у нас получилось по результатам голосования. Сравнение двух пушек проводились в одинаковых условиях и с соблюдением всех мер безопасности.

Это оружие, а не игрушка, помни это!

Результаты расчетов получились следующими: пуля Гаусса имела начальную скорость 42 м/С, в то время как пневмат выдал скорость в 3.5 раза больше, 152 м/С. То же самое касалось энергии пули, для своей массы и скорости, пуля от пневматического пистолета имеет энергию в

3.2 джоуля, в то время как Гаусс показал это значение на единицу меньше.

Еще рассчитали общий заряд конденсаторов, и энергию, которую они способны накопить

Дальше мы ударились в религию, и решили посмотреть, что нам покажет программа, которая специально создана для расчетов пушек Гаусса. Вводим туда все необходимые параметры, включая толщину провода катушки, емкость конденсаторов и прочие заранее известные параметры. Итак, с пулей длиной 45 мм максимальный КПД который удалось выжать с программы 0.46 процента.

Теперь проверим это на практике. Отрезаем кусок от гвоздя длиной 45 мм и взвешиваем, масса пули 4.14 грамма, все остальные параметры нам уже известны. Производим выстрел. Результаты измерения программы и баллистического маятника оказались близки друг к другу, 0.46 % против 0.44 %. Что это означает, а то что, 99.5 процентов энергии накопленной в конденсаторах, всего на 0.44 процента переходит в пулю через энергию магнитного поля, которое возникает в катушке. По большей части мощный импульс просто рассеивается в воздухе, не выполняя никакого полезного действия. Вот поэтому КПД пушек Гаусса редко превышают 2%.

Важный момент при настройке!

Когда намотан трансформатор, важно подключить его правильной полярностью, грубо говоря, если вы запустили схему, ток потребления бешеный, а лампочка еле горит, значит нужно поменять местами один из концов обмоток.

Полное видео можно посмотреть здесь - https://www.youtube.com/watch?v=BCcHXq_F9VQ