Vircator y bomba E

Estas máquinas se usan no solo con fines bélicos sino en investigación de altas energías. Su manejo puede hacerse por científicos amateurs.

La bomba E es un compresor de flujo magnético. Consiste en un cilindro metálico relleno de explosivo C-4 y rodeado por una bobina helicoidal. Para hacerla funcionar un banco capacitivo descarga alta corriente en la bobina y entonces se hace estallar el C-4 por uno de sus extremos. El C-4 propaga la onda expansiva a razón de 8km/s, o sea que si la bobina mide medio metro la explosión tarda 62 microsegundos Como la superficie metálica vá cortocircuitando la bobina, ésta vá reduciendo la inductancia comprimiendo el campo magnético y produciendo un potente pero corto pulso electromagnético.

Por otro lado, el Vircator emplea la compresión de flujo eléctrico en vez del magnético. Es algo así como estallar un potente explosivo en el interior de un condensador.

Pues bien, ya he obtenido las ecuaciones de estas potentes máquinas:

En el caso de la bomba E:

E (julios)=1/2*L*I^2 siendo L la inductancia inicial de la bobina y I la corriente inicial.
Por el principio de conservación de la energía al hacer L->0, la corriente I pasa a ser casi infinita.
Entonces, si descargas 20kilojulios y 10kilovoltios en 62microsegundos, obtendremos una corriente final de 32kiloamperios, o sea, una potencia de pico de 320 Megawatios


En el caso Vircator:

E=1/2*C*V^2

En este caso, al ser E constante, si C->0, entonces V se hace infinito
Como en el caso anterior, supongo
E=20kilojulios, V=10kilovoltios y por tanto C=40milifaradios. Pero con una explosión mucho más rápida con múltiples iniciadores tendríamos t=10microsegundos

La energía liberada en este caso son 2Gigawatios.

[rym]

Si tienes un condensador y separas las placas (mediante un explosivo o como quieras), aumentas la energía el condensador (la capacidad disminuye, la tensión aumenta, y la energía, que va con el cuadrado de la tensión, aumenta más). Parte de la energía del explosivo se ha convertido así en energía del campo eléctrico.
Otra manera de verlo es que las placas se atraen fuertemente, y para separarlas debes aplicar energía.

Lo que voy a decir ahora es una elucubración mía, quizá una burrada, pero es lo que yo intentaría:
Por analogía con el caso del condensador, intentaría modificar la geometría de la bobina con el explosivo de manera que la explosión aporte energía al campo magnético. Dado que las corrientes de sentidos opuestos se repelen, las bobinas tienden a abrirse. Yo usaría la explosión para aplastar la bobina de manera que el área abrazada por las espiras se haga cero; en ese momento, la inductancia se elimina casi del todo y la corriente se haría enorme.

Es decir, yo no pondría el explosivo dentro de la bobina sino fuera.

Cuidado no te mates y ya me contarás si te funciona

Aqui explica la bomba E:
http://www.active-duty.com/MI_FCG_Fl...nGenerator.htm

No dices ninguna tonteria y elucubrar sobre estos artefactos merece la pena.

Lo de los condensadores me parece muy bien, lo de aplastar la bobina hay dos formas: de fuera a dentor como tiu propones y pegandole un pepinazoy espanchurrandolas axialmente: de ambas maneras el volumen se hace cero y el campo B se incrementa.

(Hay una tercera opcion que consiste en hacer estallar un hilo en el centro mediante una fuerte descarga capacitiva: el plasma resultante cortocircuite las bobinas)



Por otro lado leí que haciendo pasar partículas cargadas por un grid positivo crea un haz de microondas: http://en.wikipedia.org/wiki/Vircator
Aunque no lo dice el espaciado entre lineas del grid y tambien de un grid respecto el siguiente debe ser tal que la frecuencia este de 2-10Ghz. Yo recomiendo 3cms

Mi duda es: ¿se conserva la energia o aumenta?

Tengo los explosivos y material de laboratorio ¿alguien tiene una finca no muy lejos de madrid?

[rym]

La bobina no se debería aplastar en el sentido axial. Corrientes del mismo sentido se atraen, las espiras se atraen entre sí. Las espiras tienden a abrirse, habría que aplastar la bobina lateralmente para aportarle energía a cada espira.

Bravo rym, si aplastas la bobina el volumen dentro de la misma tendera a 0 y como el campo magnetico es proporcional a la corriente e inversamente proporcional al volumen, tendras un campo de megateslas o incluso gigateslas quizá alimentando microdipolos magneticos, pero ¿no se podria hacer algo parecido envolviendo la bobina en un finísimo papel albal y haciendo conducir una alta corriente en el mismo?

Espero tu respuesta, aunque yo ya la sé :-)

no se si te das cuenta pero estamos hablando de maquinas de una densidad energetica brutal

[rym]

pero ¿no se podria hacer algo parecido envolviendo la bobina en un finísimo papel albal y haciendo conducir una alta corriente en el mismo?

Yo creo que no No sé si te entiendo bien pero creo que quieres hacer una especie de "transformador" con una sola espira en el secundario. La corriente en el papel de aluminio sería alta, pero es una sola espira, no se ganaría nada. Además, sería un simple cortocircuito, no estarías aprovechando la energía del explosivo ??:

En este caso no se emplea explosivo :-(, el papel pasaría a estado plasma ocupando el volúmen de la espira haciéndolo 0, y como el campo B es inversamente proporcional al volúmen, este se dispararía.
Una ventaja es que el aparato se podría reutilizar (ya hay idea de hacerlo en Los Alamos)

Problema: el plasma cortocircuitaría la bobina :-(