¿Qué es un Rifle de Gauss?

Un coilgun (también conocido como arma Gauss, cañón Gauss o rifle Gauss) es un tipo de cañón que usa una sucesión de electroimanes para acelerar magnéticamente un proyectil a una gran velocidad.

La denominación "arma Gauss" proviene de Carl Friedrich Gauss, quién formuló las demostraciones matemáticas del efecto electromagnético usado por los cañones Gauss.

Un cañón Gauss, consiste en una bobina de alambre o solenoide con un proyectil ferromagnético colocado al final de uno. Una gran corriente es pulsada por la bobina creando 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. En diseños corrientes de cañón Gauss, la barrera del arma está compuesta de un carril por donde discurre el proyectil, con las bobinas conductoras alrededor de dicho carril.

El poder es suministrado a los imanes por algún tipo de descarga rápida de un dispositivo de almacenaje, normalmente una batería con capacitores de alto voltaje y capacidad diseñados para la rápida descarga de energía.

Cañón de Gauss para niños

Ya hemos hablado sobre los cañones o rifles de gauss, y dentro de poco profundizaremos en los railguns. Pero me parece curioso comentar este experimento, difundido por internet.

Se trata de hacer un sencillo cañón de gauss con los imanes de boro-neodimio y las bolas de acero de los geomax o similares. Con tan sólo 14€ se puede montar una demostración para la escuela. Los chiquillos siempre aprenden mucho más con cosas prácticas, además de sentirse más interesados. Y si estás demostraciones e cumplimentan con bases teóricas podemos estar ante la formación perfecta.

El experimento es muy sencillo como se puede apreciar en la imagen sacada de El rincón de la ciencia

Fijaros que los imanes son las barras, las bolas únicamente es acero. La aceleración de las bolas se produce al estar los imanes cada vez más cerca entre ellos. De esta forman reciben energiá d ela bola entrante y la incrementan en el otro lado.

Algunas buenas páginas conde explican este método son

• El rincón de la Ciencia. Primer lugar donde vi este acelerador mágnético hace ya bastante tiempo.
• Maker Wiki. Cómo siempre, obtenemos buenos proyectos de este wiki
• Física Recreativa. Sencillo PDF de la Universidad de Murcia donde a partir de la imagen podemos deducir otros materiales para el mismo proyecto.

Y por último un vídeo para que veáis como funciona. La verdad es que se puede llegar a acelerar bastante las bolas. Aunque no lo suficiente para conseguir que tengan poder de penetración. Para eso ya necesitamos electroimantes.

Un saludo

Cómo construir un rifle de Gauss

Una vez vista la diferencia entre coilgun y railgun, hoy vamos a profundizar un poquito en la construcción de un coilgun o pistola de gauss.

El sistema más básico consistiría en la bobina, el proyectil y una fuente de energía. Pero los modelos que he encontrado cuentan siempre con más dispositivos, que hacen estos "juguetes" realmente atractivos.

• Diseño de 4 pistolas de gauss Explica la construcción de coilguns simples, múltiples, portátiles y de disparo rápido. Falt estar más explicdo pero las ideas nos pueden ayudar.
• Coilgun de powerlabs Los chicos de PowerLabs, nos muestran como fabrican su coilgun, demasiado profesional, aquí buscamos algo más casero ;-)
• Algunas modificaciones Presentan la adición de un circuito para intentar obtener la máxima eficiencia en el disparo
• Coilgun System Posiblemente la web con más contenido y mejor explicado sobre railguns, vale la pena echar un vistazo a todos sus apartados.
• Contrucción de un coilgun a partir de una cámara de fotos Excelente hack que nos muestra como aprovechar los condensadores del flash de una cámara para obtener una pistola de poca potencia

Aquí un par de vídeos apra ver algunas de las cosas que se pueden conseguir...

En este primer vídeo se muestra un coilgun, bastante potente capaz de atravesar una lata.

En el segundo vemos demostraciones de coilguns múltiples, realmente curioso, como dispara igual que una metralleta, no dejéis de verlos.

Hay bastantes más vídeos e información pero lo dejo para otro post.

Diferencia entre coilgun y railgun

Estoy preparando unos artículos sobre la construcción de un rifle de Gauss, y me he dado cuenta de la confusión que existe entre dos términos, coilgun (rifle de gauss) y railgun (arma de railes).

Aunque los dos se refieran a aceleradores magnéticos, el principio de funcionamiento físico es diferente.

Yo cuando imaginaba un rifle de gauss o un acelerador, siempre me venía a la mente la misma imagen de los imanes de geomax, y las bolas de acero, y pensaba que los vídeos de youtube, eran lo mismo pero a lo grande. De todas formas aquíva una mini explicación.

El rifle de Gauss o coilgun, es un acelerador magnético lineal que consiste en una sucesión deelectroimanes para acelerar la pieza metálica. La principal ventaja que supone el coilgun es que se puede hacer todo lo largo que queramos y de esta manera la energía necesaria por espira es menos, pero contrapartida cuanto más largo se hace el cañón es mucho más dificil de sincronizar.

En cambio el railgun, consiste en una aceleración magnética a partir de dos railes paralelos. La imagen muestra como actuan los dos railes, el campo magnético creado y el sentido de la fuerza obtenida. Para usar un railgun se necesita mucha más energía de manera instantánea, lo que quiere decir una buena batería de condensadores, pero los resultados son espectaculares.

Pues teniendo esto claro, seguro que todos entenderemos mucho mejor su construcción.

Y por cierto, que lo que yo siempre he querido construir era un railgun, y no un cañón de gauss ;-)