磁场强度=导磁率X单位长度线圈匝数X电流
空气中磁导率一样,可以认为是一个常数,假设为1
那么层数相同,增加匝数,能提高单位线圈匝数,但会增加电阻,减小电流,此消彼长。
不同层数,单位长度线圈匝数密度不同,层数增加,密度加大,但同样电阻加大,此消彼长。
关键是找到这里的增长决定因素。
在磁导率假设为1的情况下做推导:
电流变化情况:
而磁场计算的变化趋势(由于导磁率是假设常数,具体数值隐去,仅看趋势)
可见减小电阻,选用粗线,和短线圈,有利瞬间磁场强度增大。
但我们电路中原件能经受最大瞬间电流是有上限的。一般可控硅70tps16的瞬间电流上限是1400A
如果电路中用单片,那么就需要控制电阻不要太小,以免击穿。1mm线 做3cm 9层 应该达到理论最优值。
之前看到有前辈并联可控硅,应该就是要增加可承受的瞬间电流峰值。2并联可以做到2800A的瞬间峰值。
但这样推导下去,岂不是线圈越短,密度越大磁场越大,但实际磁场作用到子弹上,子弹获取到动能也有一定的长度要求。
从能量转换的角度来看。同样J的能量转换为动能,质量不是越大越好。
Ek=(1/2)mV^2
3g左右的子弹比较合适。而3g铁钉的长度结合铁钉直径是可以算出来的。这样就可以结合铁钉长度选择一个最优的线圈、可控硅配比。
纯理论推导!欢迎拍砖。