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r-fukai's Diary ausf blogger

火曜日, 1月 19, 2010

レールガン

名前だけ有名になってしまった感のあるレールガンだが、実際は直流電源のプラスとマイナスに左右のレールをそれぞれつなげ、レールの間(もしくは上)に伝導体(金属と言ってしまって間違いはなかろう)を置いてやると、そこに流れる電流により右ねじの法則に従って発生した磁場から、フレミングの左手の法則に従って発生する力で電流(=伝導体)が加速されるというものである。レールに沿って弾体が加速されるので、レールガンと呼ぶ。
"ガン"というと最低でもエアガン程度の威力を期待するので(誰が?)、それなりの工作が必要になるのだが、学校でやる実験レベルでよければ、以下のような手順で簡単に実験できる。

1. 直流電源とアルミの棒を用意する。
2. アルミの棒から2本のレールと弾体を切り出す。当然のことながら、左右のレールを同じ長さで弾体よりも長く切り出すこと。また、アルミ棒の表面を磨いておくといい結果が出やすい。
3. レールを水平に設置して、電源のプラスを左につなぎ、マイナスを右につなぐ。
4. レールの上に弾体のアルミ棒を置いて通電すると、弾体がレールの先に転がり出す。

レールガンというものは、このように日曜大工レベルにも達していないような単純な工作で実験できるものである。だが、理論的には、この単純な装置のままで入力する電力を大きくしていけば、比例して弾体の初速を大きくできる。
つまりはこのような単純な装置であっても、理想状態なら亜光速(光速の99.99999...%とか)まで弾体を加速することができる。
とはいえ、大きな初速を得ようと思えば色々と問題も起きる(主に大電力に絡む)ので、武器として実用化されたレールガンは今のところはない。

違法改造ガスガン(BB弾使用)と同程度の威力(≈空のアルミ缶貫通)を出すにはどの程度の工作が必要になるかは、以下の動画を見ていただくと判ると思う。

http://www.youtube.com/watch?v=8cT00g-hNa0
http://www.youtube.com/watch?v=g8eYK0o4ing

対人兵器としては、使われる電力で感電させる方がよほど高威力である。というか、相当の高威力スタンガンでも、おそらくこれの1/10000以下の電力しか必要としないだろう。
上で文章を使って説明したことが、後編の冒頭で絵で実に簡潔に説明されている。やっぱ理科は絵か!(たぶん違う)

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