简易线圈炮制作

大四还有最后一个课程设计，在暑假电赛的现场跟老师吹嘘了一下，就把H题的电磁炮拿来作课程设计，结果…所以说，没事不要吹牛，吹了就要负责任。因为大四时间比较紧张，各种事务杂乱繁忙，只能砍去打炮之外的其他功能。所以本文主要介绍如何制作一个简易的线圈炮。

读者须知

不知道读者阅读此文的目的是什么，都需要做到以下保证：
① 不伤害他人。科技是双刃剑，拿来害人终究会害了自己。
② 遵守中国法律法规。严格控制功率，不要做犯法的事情。
③ 不可售卖。本文的初衷是技术的记录与交流，而非支持第三方商业活动。
④ 注意安全！实验时可能会发生安全事故，请读者做好防护工作，本人不对任何安全事件负责。

电磁炮

制作一样工具都需要先了解这样工具是什么。电磁炮其实属于一个大类，细分之下还有轨道炮、线圈炮、电热炮、重接炮四大炮种。其原理都绕不开电磁感应。其高中物理学过：平行垂直磁场下，通电导线将做直线运动。这就是轨道炮的最基本原理。但本文不做轨道炮，而是第二种，线圈炮。形状如下图右上方。

上图来自百度百科电磁炮的截图

线圈炮形如其名，通过给线圈通电的方式产生磁场，利用磁极同性相斥原理将磁性炮弹打出。所以，线圈炮的制作难点在于：
① 应该给线圈通什么电？
② 怎样给线圈通电？
③ 通电电压应该多大？ 通电多长的时间？

线圈通直流电，只有直流电才有唯一的电流方向，才能产生唯一的磁场方向，这是根据右手定则确定的。给线圈通电的方式有很多种，但是需要思考明白的是，这个电肯定是一瞬间的事情，就像积攒了大量的雨水然后打开水坝水闸的样子，子弹才会瞬间获得力量喷射出去。而这个力量取决于电压的大小，电压越大，释放的电量越足，电流也就越大，瞬间磁场也就越强，子弹喷射的距离也就越远。这样子，给线圈通电的方式也就很明了，那就是用电容放电的方式给线圈进行通电。

电容

电容在电路中起着各式各样的作用，但是它最本质的作用是储能，它是一种能够存储电荷的元件。

电容充电
电容的两极只要产生压差就能进行充电。电容的充电电路十分简单，只要将电源正极接到电容正极，电源负极接到电容负极即可，最好外加一个开关。

需要注意的是，电容的正负极不要反接。在不明电容内部材料的情况下进行反接，短时间小电压接触下不会对电容器产生大的损害，但是长时间如此内部可能会发生氧化还原反应（高中化学），造成电容不可逆的损害，从而损坏电容。严重时还有可能发生爆炸（内部化学反应产生气体），造成安全事故。

或许你会疑惑，电源直接接上电容会不会瞬间产生爆炸，或者瞬间电流过大损害电容，或者电压过大造成人体触电。需要强调的是，这都是可能的事情。所以接电路之前，需要观察电容的极限电压与电容大小。以及千万要注意保证自身的安全。

为了方便观察电容的充电过程，上述电路的基础上，增加一个发光二极管。为了防止电流的倒流，增加一个二极管。为了防止电流过大而损坏元件，增加电阻。

这里R3的大小需要根据实际的电压大小进行计算。若VCC=50V，R3可取的范围是300~1K，电阻越小充电电流越大，充电速度越快，电阻损耗速度越快；电阻越大充电电流越小，充电速度越慢，电路安全性越高。由于充电过程对电阻来说是进行功率损耗，所以电阻需要选择支持高功耗的，如1/2W、1W。

电容放电