การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์

Title              :  การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ : Application of the Electromagnetic Gun for Projectile Motion Testing

Researcher       :  คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์
Kanit Thongpisisombat and Phuttatida Chaisawas

Department     :  ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม

E-mail                : phuttatida.cha@siam.edu

บทคัดย่อ             :   งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างปืนแม่เหล็กไฟฟ้า สําหรับใช้ในการทดลอง เรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ที่มีความแม่นยําในการวัดที่สูงขึ้น โดยโครงสร้างของปืนแม่เหล็กไฟฟ้าทำจากท่ออลูมิเนียมท่ออลูมิเนียมยาว 56 cm มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและภายใน 8 mm และ 6 mm ตามลําดับ พันด้วยสายไฟ AWG เบอร์ 20 เป็นขดลวดโซลินอยด์จํานวน 3 ชั้น (ชั้นละ 33 รอบ) ตัวโพรเจกไทล์ เป็นวัสดุเฟอร์โรแมกเนต คือ ดอกสว่างทําเกลียวเบอร์ 3 ขนาด 3 g โดยใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 50 V ให้กับตัวเก็บประจุ 3 x 10 ⁴ μF โดยใช้ตัวเรียงกระแสชนิดควบคุมด้วยซิลิคอน (SCR) เป็นอุปกรณ์สวิทซ์ควบคุมกระแสภายในขดลวดโซลินอยด์ เพื่อเปลี่ยนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ของโพรเจกไทล์ โดยความเร็วของโพรเจกไทล์คํานวณได้จากความชันของกราฟความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งการกระจัดในแนวราบและแนวดิ่ง (x,y) และใช้เวลาจากเครื่องจับเวลาโฟโต้เกตระบบดิจิตอล (digital photogate timer) เท่ากับ 3.113 m/s และ 3.571 m/s ตามลําดับ เมื่อคํานวณหาเปอร์เซ็นต์ความแตกต่างของทั้งสองวิธีมีค่า 13.67%

คําสําคัญ             :  การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า

Abstract            :  The designed and experiment setup of the electromagnetic gun were to improve measurement accuracy in projectile motion. The magnetic gun made from an aluminum tube is 56 cm long, 8 mm and 6 mm for outer and inner diameter respectively. The end of a tube was bound by AWG cable made for 3 layers (33 rounds/layer) as a solenoid. For the projectile mass testing is a ferromagnetic material screw nail in which a 3 g weight and 5 cm long. The DC power supply with 50 volt charged to the 3 x 10 ⁴ μF capacitor and Silicon Control Rectifier (SCR) is a current controller in solenoid by charging by the electromagnetic into kinetic energy for the projectile. The velocity of projectile was calculated from the slope of x,y positions plot and using a digital photogate timer. The results showed that both methods were 3.113 m/s and 3.571 m/s which corresponds to the percentage difference is 13.67%.

Keywords        :    projectile motion, electromagnetic gun

Proceeding       : รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 5  The 5th Academic Science and Technology Conference 2017 “วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อขับเคลื่อนสู่ประเทศไทย 4.0” (Science and Technology as a Key Driver towards Thailand 4.0) วันพฤหัสบดีที่ 26 พฤษภาคม 2560  ณ โรงแรมมิราเคิล แกรนด์คอนเวนชั่น กรุงเทพมหานคร ผู้จัดหลัก: คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม

Link to Proceeding:    https://www.astcconference.com/page/proceedings#astc-content

Bibliography     :    คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์. (2560). การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์. ใน รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 5 “วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อขับเคลื่อนสู่ประเทศไทย 4.0” (หน้า 582-586). กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยสยาม.