কিভাবে একটি রেলগান তৈরি করবেন (বিজ্ঞান ব্যাখ্যা): 17 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

সতর্কতা: "গুরুত্বপূর্ণ" ধাপগুলি পড়ুন যাতে আপনি নিজের ক্ষতি না করেন বা বিদ্যুৎস্পৃষ্ট না হন যদি আপনি রেলগানের উন্নত সংস্করণ তৈরি করার সিদ্ধান্ত নেন

তৈরি করেছেন: ডানকান ইয়ে

ওভারভিউ

একটি রেলগানের ধারণাটি একটি চৌম্বকীয় শক্তি এবং একটি বৈদ্যুতিক শক্তির কারণে 2 টি পরিচালিত রেল বরাবর একটি পরিবাহী বস্তুকে চালিত করে। প্রপেলিং ফোর্সের দিকটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের কারণে হয় যার নাম লরেন্টজ ফোর্স।

একটি চার্জযুক্ত কণা একটি বেগ [V] সহ, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র [B] তে লম্বা হয়ে, একটি বল [F] অনুভব করবে, যেমনটি চিত্রের ডানদিকে দেখানো হয়েছে। এই চিত্রটি ডান হাতের নিয়ম ব্যবহার করে লরেন্টজ বাহিনীর দিক নির্দেশ করে।

এই পরীক্ষার ক্ষেত্রে, একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে চার্জযুক্ত কণার চলাচল হল তামার তারের উপর দিয়ে চলমান বৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহ। চৌম্বক ক্ষেত্রটি খুব শক্তিশালী নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক দ্বারা প্ররোচিত হয়।

সমীকরণটি এইভাবে ক্রস পণ্য: [F] = Il X [B]

আমি - বর্তমান

l - তারের দৈর্ঘ্য

যন্ত্রাংশ

বড় আয়তক্ষেত্রাকার নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক (লি এর পিআইডি: 60012)

12AWD তামার তার (Lee’s PID: 22498)

12V ব্যাটারি (লি এর PID: 81036)

অ্যালিগেটর ক্লিপস (লি এর পিআইডি: 690)

এক্স্যাক্টো ছুরি (লি এর পিআইডি: 5457)

ডায়াগোনাল কাটার (লি এর পিআইডি: 10383)

কার্ডবোর্ড (লি এর পুনর্ব্যবহারযোগ্য বিন)

চ্ছিক: ডিজিটাল কম্পাস (লি এর PID: 98411)

নকশা উন্নত অংশ

450V 470uF ক্যাপাসিটারস (লি এর PID: 8604)

600V 35A ব্রিজ সংশোধনকারী (লি এর PID: 71096)

60VA স্টেপ ডাউন/আপ আইসোলেটেড ট্রান্সফরমার (লি এর PID: 10501)

পাওয়ার কর্ড (লি এর পিআইডি: 2995)

26 AWG Hook Up Wire (Lee’s PID: 224007) বা তার বেশি অ্যালিগেটর ক্লিপ

বৈদ্যুতিক টেপ (লি এর পিআইডি: 10564)

সুপার গ্লু (লি এর পিআইডি: 4327)

ফেরাইট বিড (লি এর পিআইডি: 10812)

সিলিকন সিল্যান্ট (লি এর পিআইডি: 16028)

ডিজিটাল মাল্টিমিটার (লি এর পিআইডি: 10924)

ধাপ 1: 12AWD তামার তারগুলি ছিঁড়ে ফেলা এবং রেল স্থাপন করা

অ্যাক্টিকো ছুরি ব্যবহার করে, তামার তারের প্লাস্টিকের কভারটি কেটে ফেলুন। তির্যক কর্তনকারী দিয়ে 2 ফুট লম্বা তারের দুটি স্ট্রিপ কাটুন। 2 ইঞ্চি লম্বা তারের আরও একটি স্ট্রিপ কাটুন যা চালিত বস্তু হিসাবে ব্যবহৃত হবে। কপারকে বিদ্যুতের ভাল কন্ডাক্টর হিসেবে বেছে নেওয়া হয়।

কার্ডবোর্ড থেকে 2 টি ছোট বৃত্ত কেটে ফেলুন এবং বৃত্তের কেন্দ্রে একটি গর্ত করুন। এটি 2 ইঞ্চি তারের প্রান্তে সংযুক্ত করুন যাতে এটি রডগুলির পথে রাখা হয় যখন এটি চালানো হচ্ছে।

আপনি যখন বাড়িতে নিয়ে আসবেন তখন তারগুলি বাঁকানোর চেষ্টা করবেন না যাতে আপনি সেগুলিকে 'রেল' হিসাবে সোজা করতে পারেন। তাদের এমন কিছু দিয়ে প্রপোজ করুন যা বিদ্যুৎ পরিচালনা করে না যাতে তারা সংক্ষিপ্ত না হয়। আমি ২ টি শাসক ব্যবহার করেছি, কিন্তু আপনি লি রিসাইক্লিং বিনে পাওয়া কার্ডবোর্ড ব্যবহার করতে পারেন। রেলগুলির প্রতিটি প্রান্তে অন্য প্রান্তকে মুক্ত রেখে একটি অ্যালিগেটর ক্লিপ ক্লিপ করুন।

ধাপ 2: চৌম্বক ক্ষেত্রকে অনুপ্রাণিত করা (1)

আমি যে শাসকদের ব্যবহার করেছি তার উচ্চতার সাথে, আমি রেলের নীচে আয়তক্ষেত্রাকার নিওডিমিয়াম চুম্বকের মধ্যে 5 টি ফিট করতে পারি। আপনি যত বেশি চুম্বক স্ট্যাক করেছেন, চুম্বকীয় বল তত শক্তিশালী। নিশ্চিত করুন যে চুম্বকগুলি তামার তারের স্পর্শ করবে না কারণ এটি আবার হবে, রেলগুলি ছোট করবে।

যেহেতু নিওডিয়ামিয়াম চুম্বকগুলি একদিকে একটি উত্তর মেরু এবং অন্য দিকে একটি দক্ষিণ মেরু নিয়ে গঠিত, তাই মুখগুলি স্ট্যাক করুন।

এই পরীক্ষা চলাকালীন চুম্বকগুলিকে একই দিকে মুখ করে রাখুন। পছন্দসই উচ্চতায় চুম্বকের একটি স্ট্যাক সরান এবং দুটি রেলের নীচে এবং তাদের মধ্যে রাখুন। রেল বরাবর যতটা সম্ভব কাছাকাছি আরেকটি স্ট্যাক রাখুন। চুম্বকের এই স্ট্যাকগুলির মধ্যে চৌম্বকীয় শক্তি একে অপরের বিরোধিতা করবে। আমি দুই শাসকের সাথে তাদের জায়গায় রেখেছিলাম।

ধাপ 3: চুম্বকীয় ক্ষেত্র প্রবর্তন (2)

এই মুহুর্তে, আমরা জানি না যে চৌম্বকীয় শক্তিটি উপরের দিকে বা নীচের দিকে পরিচালিত হয় কিনা। এটাও কোন ব্যাপার না। যাইহোক, আপনি কম্পাস দিয়ে দিক নির্ধারণ করতে পারেন। কম্পাসের উত্তর মেরু চুম্বকের দক্ষিণ মেরুতে পরিচালিত হবে। এটি আপনাকে চৌম্বকীয় শক্তির দিকও বলবে।

গুরুত্বপূর্ণ: এই চুম্বকগুলি পরিচালনা করা সত্যিই কঠিন এবং যদি তারা একে অপরের সাথে ধাক্কা খায় তবে তারা সহজেই ভেঙে যাবে এবং ভেঙে যাবে।

ধাপ 4: বৈদ্যুতিক চার্জের প্রবাহকে প্ররোচিত করা

সোজা 2 ইঞ্চি তামার তারটি চুম্বকের স্ট্যাকের উপরে রেল বরাবর রাখুন। এটি রেলগুলিতে একটি সংক্ষিপ্ততা তৈরি করবে, তবে এখানেই আমরা বৈদ্যুতিক চার্জ প্রবাহিত করতে চাই।

অ্যালিগেটর ক্লিপের মুক্ত প্রান্ত, একটি 12V ব্যাটারি টার্মিনালের নেতিবাচক প্রান্ত এবং একটি ইতিবাচক প্রান্তের সাথে সংযুক্ত করুন। 2 ইঞ্চি রড এখন সরানো হবে। ডান হাতের নিয়ম ব্যবহার করে উপরে বর্ণিত বাহিনী দ্বারা আন্দোলনের দিক নির্ধারণ করা যেতে পারে। আপনি যদি চৌম্বকীয় শক্তির দিক নির্ণয় করতে কম্পাস ব্যবহার না করেন, তাহলে আপনি ব্যাটারি টার্মিনালে সংযোগগুলি অদলবদল করে সহজেই প্রোপেলিং রডের দিক পরিবর্তন করতে পারেন। আবার, ডান হাতের শাসনের দৃষ্টান্ত দিয়ে এটি নিশ্চিত করা যেতে পারে।

12V ব্যাটারি টার্মিনাল থেকে অ্যালিগেটর ক্লিপের একটি সংযোগ সরান।

ধাপ 5: রেলগান গুলি চালানো

রেলের এক প্রান্তে চুম্বকের প্রথম স্ট্যাকের উপরে প্রায় 1 চতুর্থাংশের উপরে তারটি রাখুন। অ্যালিগেটর ক্লিপটি 12V ব্যাটারি টার্মিনালে পুনরায় সংযুক্ত করুন এবং তারটি অঙ্কুর হবে।

… এটি চিত্তাকর্ষকভাবে আগুন দেবে না কারণ আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে তারটি কেবল পরবর্তী চুম্বকের দিকে চালিত হবে এবং চুম্বকের মাঝখানে এটিকে চালানোর কোন শক্তি থাকবে না। কিন্তু..

- - - - - - - - - - - - রেলগানের উন্নতি - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ধাপ 6: চৌম্বক ক্ষেত্রকে প্ররোচিত করা

অ-পরিচালন উপাদান (কাঠ, প্লাস্টিক) থেকে তৈরি শক্ত মিটারের স্টিক ব্যবহার করে, চুম্বকের স্ট্যাকটিকে তার একপাশে সুপার আঠালো দিয়ে আঠালো করুন এবং বৈদ্যুতিক টেপ দিয়ে এটি মোড়ানো করুন। এটি শুকানোর জন্য অপেক্ষা করুন। চুম্বকগুলি মূল নকশা হিসাবে একই দিকের মুখোমুখি হওয়ার সাথে সাথে, প্রথম স্ট্যাকের ঠিক পাশেই চুম্বকের আরেকটি স্ট্যাকের সাথে পুনরাবৃত্তি করুন। এটি একটু কঠিন হতে পারে কারণ চুম্বক একে অপরের বিরোধিতা করবে। এটি করার জন্য কাউকে শক্তিশালী করুন।

আবার, এটি শুকানোর জন্য অপেক্ষা করুন এবং পুনরাবৃত্তি করুন যতক্ষণ না চুম্বকের সারি রেলগুলির দৈর্ঘ্যে পৌঁছায়। বিপরীত দিকে চুম্বক দিয়ে 2 টি রেলের নীচে এবং মাঝখানে মিটার লাঠি রাখুন। এটি রেলগুলির পুরো দৈর্ঘ্য জুড়ে একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে প্ররোচিত করবে যাতে তারটি এগিয়ে চলতে থাকে।

ধাপ 7: প্রজেক্টাইল সেট আপ

একটি সমতল পৃষ্ঠে ফেরাইট পুঁতি রাখুন এবং সিলিকন সিলেন্ট দিয়ে পুঁতির অর্ধেকটি পূরণ করুন এবং এটি শুকানোর জন্য অপেক্ষা করুন। সিলিকনের কেন্দ্রে চালিত তারের প্রান্তগুলি আটকে রাখুন এবং এটিকে সুপার আঠালো দিয়ে আঠালো করুন। নিশ্চিত করুন যে তারটি রেলগুলির সাথে যোগাযোগ রাখতে যথেষ্ট দীর্ঘ। এটি প্রাথমিকভাবে ব্যবহৃত কারবোর্ডের তুলনায় কম ঘর্ষণ সহ রেলপথে প্রজেক্টাইল রাখবে।

দ্রষ্টব্য: প্রজেক্টিলের ওজন বাড়ানোর জন্য আপনাকে একটি বড় ফেরাইট বিড ব্যবহার করতে হতে পারে যদি এটি বহিস্কার করা হয়।

ধাপ 8: ক্যাপাসিটার সেট আপ

নির্বাচিত ক্যাপাসিটারগুলিকে একটি বড় ব্যাটারি হিসাবে ভাবা যেতে পারে। ক্যাপাসিটরের মতো ব্যাটারি একটি চার্জ ধারণ করে যা সাধারণত ব্যবহৃত ব্যাটারির তুলনায় খুব দ্রুত হ্রাস পায় (AA, AAA, ইত্যাদি)। এই স্রাব হার সময় ধ্রুবক উপর নির্ভর করে; সময় যত বড় হবে, ক্যাপাসিটর ততক্ষণ তার চার্জ ধরে রাখবে।

সময় ধ্রুবক জন্য সূত্র হল: [T] = R * C

[টি] = সময় ধ্রুবক

আর = প্রতিরোধ

C = ক্যাপাসিট্যান্স (ক্যাপাসিটরের)

যেহেতু তামার প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে না, তাই চার্জকে দীর্ঘ সময় ধরে রাখার জন্য ধ্রুবক সময় বাড়ানোর জন্য, আমরা ক্যাপাসিটারগুলির ক্যাপাসিট্যান্সকে 26 AWG তারের সাথে সমান্তরালে সংযুক্ত করে বাড়িয়ে তুলতে পারি। নির্বাচিত ক্যাপাসিটরের বরাবর স্ট্রিপটি একটি নেতিবাচক চিহ্ন (-) দেখায় যার অর্থ তার নিকটতম পোস্টটি হল নেতিবাচক পোস্ট। একটি ক্যাপাসিটরের নেগেটিভ পোস্টকে পরের নেগেটিভ পোস্টের সাথে সংযুক্ত করে তাদের সমান্তরালে সংযুক্ত করুন। ইতিবাচক পোস্ট দিয়ে পুনরাবৃত্তি করুন। এটি ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে পাওয়ারের উৎস হিসেবে ১ টি 'ব্যাটারি' ব্যবহার করার সমতুল্য হবে যা আপনি সংযুক্ত হওয়ার জন্য বেছে নেওয়া ক্যাপাসিটরের সংখ্যার সমষ্টি।

দ্রষ্টব্য: 3 টি ক্যাপাসিটার চার্জ ধরে রাখার জন্য যথেষ্ট নাও হতে পারে, আপনি আপনার পছন্দ অনুযায়ী আরো কিছু যোগ করতে পারেন।

ধাপ 9: ক্যাপাসিটর চার্জ করা (1)

আমি যে ক্যাপাসিটারগুলি বেছে নিয়েছি তা সর্বোচ্চ 450 ভোল্ট ধারণ করতে পারে। এই ক্যাপাসিটারগুলিকে চার্জ করার জন্য, আমরা ওয়াল সকেট থেকে সরবরাহ করা শক্তি ব্যবহার করে তাদের 450 ভোল্ট প্রয়োগ করি।

গুরুত্বপূর্ণ: আপনার দেশের সরবরাহকৃত ভোল্টেজ পরীক্ষা করুন। এটি 120 বা 220 ভোল্টের এসি হবে। কানাডায় এটি 120 ভোল্ট যার মানে 450 ভোল্টে পৌঁছানোর জন্য আমাদের মোটামুটি 4 দ্বারা গুণ করতে হবে।

2 অ্যালিগেটর ক্লিপ ব্যবহার করে, পাওয়ার কর্ডের প্রান্তগুলিকে 0 এবং 120 এ একটি ট্রান্সফরমারের সাথে সংযুক্ত করুন। আরও 2 অ্যালিগেটর ক্লিপ ব্যবহার করে, ক্লিপের প্রান্তগুলিকে ট্রান্সফরমারের অন্য প্রান্তে 0 এবং 220 এ সংযুক্ত করুন। এই অনুপাতটি ভোল্টেজকে গুণ করবে 1.8 দ্বারা প্রাচীর থেকে।

প্রথম ট্রান্সফরমার থেকে দ্বিতীয় ট্রান্সফরমারে আসা এলিগেটর ক্লিপের প্রান্ত 0 এবং 120 এ সংযুক্ত করুন। আরও 2 টি অ্যালিগেটর ক্লিপ ব্যবহার করে, ক্লিপের প্রান্তগুলিকে ট্রান্সফরমারের অন্য প্রান্তে 0 এবং 220 এ সংযুক্ত করুন। এটি আবার গুণ করবে 1.8 দ্বারা ভোল্টেজ মোট 3.6 প্রদান করে।

ধাপ 10: ক্যাপাসিটর চার্জ করা (2)

গুরুত্বপূর্ণ: পাওয়ার কর্ডের প্রান্ত স্পর্শ করবেন না অথবা আপনি বিদ্যুৎস্পৃষ্ট হবেন। বৈদ্যুতিক টেপ ব্যবহার করে উন্মুক্ত তারগুলি মোড়ানো যাতে আপনি সেগুলি স্পর্শ করতে না পারেন। ট্রান্সফরমারের সাথে সংযুক্ত অ্যালিগেটর ক্লিপের প্রান্ত স্পর্শ করবেন না।

ধাপ 11: ক্যাপাসিটার চার্জ করা (3)

450V AC এর উপরে একটি সেটিংয়ে মাল্টিমিটারের সাথে দ্বিতীয় ট্রান্সফরমারের প্রান্তের সাথে সংযুক্ত অ্যালিগেটর ক্লিপের প্রান্ত থেকে ভোল্টেজ পরীক্ষা করুন (V এর পাশে স্কুইগলি লাইন, সরলরেখা নয়)। প্রাচীরের মধ্যে প্লাগ করা হলে ভোল্টেজ তারের প্রতিরোধ এবং সবকিছু সংযুক্ত থাকার কারণে প্রত্যাশার চেয়ে কম হবে।

ধাপ 12: ক্যাপাসিটার চার্জ করা (4)

যেহেতু দেয়াল থেকে আসা বিদ্যুৎ এসি এবং ক্যাপাসিটারগুলিকে ডিসি পাওয়ার দিয়ে চার্জ করা প্রয়োজন (এর প্রান্তে একটি ইতিবাচক এবং নেতিবাচক মেরু আছে), আমরা এসি পাওয়ারকে ডিসিতে পরিবর্তন করতে ব্রিজ রেকটিফায়ার ব্যবহার করি। অ্যালিগেটর ক্লিপের শেষ প্রান্তটি দ্বিতীয় ট্রান্সফরমার থেকে ব্রিজ রেকটিফায়ারের 2 টি মাঝারি পিনের সাথে সংযুক্ত করুন যাতে নিশ্চিত করা যায় যে অ্যালিগেটর ক্লিপগুলি অন্য কোন পিন স্পর্শ করে না।

ধাপ 13: ক্যাপাসিটর চার্জ করা (5)

ব্রিজ রেকটিফায়ারের বাইরের পিনের উপরের চিহ্নটি হবে + অথবা -। এগুলি আরও 2 টি অ্যালিগেটর ক্লিপ ব্যবহার করে ক্যাপাসিটরের + এবং - প্রান্তে সংযুক্ত করুন।

ধাপ 14: ক্যাপাসিটর চার্জ করা (6)

পাওয়ার কর্ডটি দেয়ালে লাগান এবং ক্যাপাসিটরের সম্পূর্ণ চার্জ হওয়ার জন্য 30 সেকেন্ড বা তারও বেশি সময় অপেক্ষা করুন। পাওয়ার কর্ড আনপ্লাগ করুন।

গুরুত্বপূর্ণ: একই সময়ে ক্যাপাসিটরের দুই প্রান্ত স্পর্শ করবেন না অন্যথায় এটি আঘাত করতে পারে। পরীক্ষা করুন যে ক্যাপাসিটারগুলি সম্পূর্ণরূপে মাল্টিমিটার ব্যবহার করে 450V ডিসির উপরে একটি সেটিংয়ে (V- এর পরের সরলরেখা, স্কুইগলি লাইন নয়) পরীক্ষা করে।

ধাপ 15: ক্যাপাসিটার চার্জ করা (7)

দ্রষ্টব্য: তৈরি করা শক্তির উৎসের ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য আপনি ধারাবাহিকভাবে ক্যাপাসিটারগুলিকে (নেতিবাচক পোস্ট থেকে ধনাত্মক পোস্ট) সংযুক্ত করতে পারেন। ক্যাপাসিটরের প্রতিটি সমান্তরাল সংযুক্ত সেটের জন্য একই সংখ্যক ক্যাপাসিটার ব্যবহার করুন (উদাহরণ: যদি নিচের ছবিতে 3 টি ক্যাপাসিটর সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করার জন্য বেছে নেওয়া হয়, তাহলে মোট 6 টি ক্যাপাসিটরের সাথে 3 টি সমান্তরাল-সংযুক্ত ক্যাপাসিটরের সেটের সাথে সিরিজটি সংযুক্ত করুন)।

এই উদাহরণে, 900 ভোল্টের পাওয়ার সোর্সের জন্য 2 সেট প্যারালাল-কানেক্টেড ক্যাপাসিটর সিরিজে সংযুক্ত। সমান্তরাল-সংযুক্ত ক্যাপাসিটরের প্রতিটি সেটের মোট ক্যাপাসিট্যান্স হবে 940uF।

ধাপ 16: রেলগান স্থাপন করা

চুম্বকের একটি অংশের উপরে রডের এক প্রান্তের উপরে প্রজেক্টাইল সেট করুন। ক্যাপাসিটরের নেতিবাচক প্রান্তটিকে রেল প্রান্তের একটিতে সংযুক্ত করুন একটি অ্যালিগেটর ক্লিপ দিয়ে যেমন আগে ব্যবহৃত ব্যাটারি। আরেকটি অ্যালিগেটর ক্লিপ ব্যবহার করে, ক্লিপের এক প্রান্তকে অন্য রেলের সাথে সংযুক্ত করুন যাতে ক্লিপের অন্য প্রান্তটি মুক্ত থাকে।

ধাপ 17: রেলগান গুলি চালানো

ক্যাপাসিটরের ইতিবাচক প্রান্তটি এলিগেটর ক্লিপের মুক্ত প্রান্তের সাথে সংযুক্ত করুন যা অন্য রডের সাথে সংযুক্ত এবং প্রজেক্টাইলটি অঙ্কুর করবে।