K2-62: 空き缶つぶし - 電磁気的

目的: 電磁気学を用いてコーラの缶を真っ二つに爆破する。

記述: 400マイクロファラッドのコンデンサーに3000ボルトまで充電し(3.2キロジュール)それからアルミニウム製のソフトドリンクの缶をセットしてある3回巻きのコイルを通して放電します。

この装置は二つのはっきり違った方法で説明することが出来ます。:

(1) 電流が速く立ち上がるとコイルの軸に沿って磁界の速い立ち上がりを作り出します。その磁界の立ち上がりが代わってコイルの中に丸くなる電界を誘導します。誘導電界はコイルの磁界から缶の中の電子の流れにvxBの力を及ぼすことになり,その缶二つに引きちぎってを講義用ホールの反対側に吹き飛ばしてしまうことになります。

(2) コンデンサーが放電したとき。プラズマの”thetaピンチ現象が起こる。この効果で缶に加わる放射圧力の原因になる。そこで缶は壊れて缶を真っ二つに壊れて真っ二つに爆発してしまうのです。

これは忘れることの出来ない演示実験です。電磁気学全体に渡って演示するにはなくてはならない実験の一つです。

提案: この装置は危険です。自分でこの実験をしようと思ったら実験を始める前にどうぞこの装置がどのように働くかをきちんと理解しておいて下さい。(訳者注:実験中にまたは実験を行なった後でも触ると感電して死亡する危険があります。)

参考文献: (PIRA 5K10.90) 参考文献をご覧いただけばMaryland大学プラズマ物理研究所のAlan DeSilva教授のすばらしい論文を見ていただけます。彼はこの実験装置を設計しその理論について書いておられる方です。

実験装置: 電磁気的な缶つぶし

用意の時間: 操作方法をご存じならば時間はかかりません。


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