Dalam merancang sebuah coil gun, maka yang sering timbul pertanyaan adalah bagaimana membuat coil gun yang efektif, dengan sumber tenaga sekecil mungkin menghasilkan tenaga lontar yang secepat mungkin, atau dengan kata lain bagaimana mencari hubungan yang tepat, antara, tegangan, capasitor dan coil.
1. Energi pada capasitor
Energi pada Capasitor didasarkan pada rumus W=1/2 (CV^2) hal ini berarti, untuk meningkatkan energi pada capasitor ada 2 variabel yang dapat digunakan, yaitu besarnya capasitansi (C) dan besarnya tegangan tersimpan (V). Dalam penerapannya untuk pembuatan coil gun, nilai capasitansi yang besar bahkan tidak selalu menyebabkan perubahan energi kinetik yang besar, karena sifat dari perancangan coil gun yang efektif adalah bagaimana energi capasitor dapat habis ketika peluru/proyektil mencapai titik tengah dari coil/selenoida. Capasitansi yang besar jika tidak dibarengi dengan tegangan yang tinggi akan menyebabkan pelepasan energi pada capasitor berlangsung lama yang akan membuat peluru tertarik kembali ketengah coil, jika pelepasan energi capasitor masih ada.
2. Energi Induktor
Energi induktor secara umum adalah W = 1/2 (LI^2) dimana L adalah induktansi induktor dan I adalah arus yang mengalir pada induktor. Secara eksperimentasi rumus ini tidak dapat diterapkan dengan ideal, ada hubungan optimum yang harus dicapai agar energi yang dimiliki oleh induktor dapat optimal untuk dirubah dalam bentuk energi kinetik peluru. Kondisi yang lebih dominan diperlukan adalah memperbesar jumlah arus yang melewati induktor dari pada memperbesar nilai induktansi.
3. Energi kinetik pada peluru
Prinsip pelepasan energi kinetik adalah mematuhi konsep dasar dalam fisika yaitu Ek = 1/2 mv^2 , dimana m adalah massa peluru dan v adalah kecepatan peluru. Setelah melalui beberapa percobaan, ternyata rumus ini juga tidak dapat diterapkan secara ideal. Secara idealis untuk mempercepat lontaran coil gun maka diharuskan untuk memperkecil massa dari proyektil tersebut, ternyata dengan memperkecil massa peluru menyebabkan luas permukaan peluru yang tertarik magnet juga makin kecil yang menyebabkan gaya tarik magnetnyapun mengecil yang justru berdampak memperkecil kecepatan lontar dari coil gun tersebut. Untuk mensiasati hal ini, banyak eksperimentalis coil gun mencoba menggunakan peluru berongga atau peluru berbentuk cincin untuk mengatasinya.
Kesimpulan
Beberapa hal penting yang membuat coil gun optimal beroperasi / memiliki efektifitas yang tinggi adalah
1. Dimensi coil yang tepat, apakah itu panjang, jari-jari dalam, tebal lilitan dan ukuran diameter kawat.
2. Tegangan kerja yang tinggi dan capasitas capasitor yang tapat.
3. Dimensi peluru yang tepat, massa, panjang, luas permukaan dan jenis ferromagnetic yang digunakan
4. Posisi/penempatan yang tepat dari peluru yang dimasukkan didalam bibir coil. Peluru yang dimasukkan terlalu kedalam atau terlalu keluar dari bibis coil akan memperlambat hasil lontaran peluru tersebut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar