El cañón de Gauss

Probablemente algunos ya erais conscientes de la existencia de este “arma”, otros ni si quiera habíais oído hablar sobre él, hoy vamos a ver que es, como funciona y como se construye (mucho ojito, no apuntéis a nada vivo…).

El cañón de Gauss, se trata de una sucesión de electroimanes que aceleran magnéticamente un proyectil pudiendo alcanzar grandes velocidades. Cualquier persona con conocimientos básicos de Electromagnetismo puede entender en un par de líneas su funcionamiento, vamos allá:

Los cañones Gauss son en esencia idénticos al proyector de masas, aunque a menor escala. Antes de nada aclarar que Gauss no fue el inventor de este artilugio pese a que lleve su nombre si no Kristian Birkeland el cual obtuvo la patente en 1900.
Empecemos, la energía debe de llegar a cada sucesivo electroimán en un tiempo preciso pues a los electroimanes les lleva un tiempo alcanzar la potencia máxima después de que el voltaje es aplicado, de esta manera el suministro de electricidad debe comenzar antes de que el proyectil alcance al imán determinado. Lo mismo ocurre después de que la energía este apagada, y si el proyectil se encuentra en “el lado lejano” del imán en aquel momento, el imán seguirá atrayéndolo, desacelerando. ¿Cómo podemos solucionar este problema? Lo primero que se nos pasa por la cabeza es accionar los imanes mucho antes de que el proyectil los alcance, pero como la fuerza magnética disminuye con el cuadrado de la distancia demasiada energía se perdería con tal solución. Por ello se usan más de un imán y se incluye algún tipo de dispositivo de cronometraje electrónico para accionar los imanes(con un poco de electrónica se podría solucionar este problema). El arma comienza con todos los imanes conectados, y luego se los apaga uno por uno antes de que el proyectil los alcance.

Imagen cañon de Gauss Recapitulemos, creamos sucesivos campos magnéticos con bobinas arrolladas, estas se encargaran de acelerar la partícula metálica en su interior, ¿queremos más aceleración? Pues un tubo más largo y más bobinado.

Construcción
Tomamos una bobina de cobre o solenoide con un proyectil ferromagnético colocado al final de uno(cuantas más espiras mejor). Necesitamos una gran corriente para crear un fuerte campo magnético, atrayendo el proyectil al centro de la bobina. Cuando el proyectil se acerca a este punto, la bobina es desconectada y la siguiente puede ser encendida, acelerando cada vez más el proyectil con las etapas sucesivas. La energía es suministrada a los imanes por algún tipo de descarga rápida de un dispositivo de almacenaje, normalmente una batería con condensadores de alto voltaje y capacidad diseñados para la rápida descarga de energía.
Parece algo engorroso, pero de manera práctica podéis probarlo con una bobina entorno a un tubo de PVC sobre el que hacéis el devanado, ponéis unas cuantas baterías/pilas de 9 voltios, un clip en el interior y listo, no se acelerará mucho pero podéis probarlo.

PRECAUCIÓN: hay que tener en cuenta el sentido de la corriente en la espira, el cañón puede disparar hacia un lado o hacia otro siguiendo la regla de la mano derecha, ojo con la polaridad.

Algunos ejemplos:

Ejemplo pistola gauss

Ejemplo pistola gauss

Y un video de demostración:

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3 respuestas a El cañón de Gauss

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