УДK: 537.8

Әбдеш Жұлдыз, Кәрбай Ажар

6В01511-физика мұғалімдерін даярлау, білім беру мекемесінің 2 курс студенттері

Ғылыми жетекшісі: Бркенова Асемгуль Сексенбаевна

Ш. Уәлиханов атындағы Көкшетау университеті, Көкшетау қ.

Гаусс зеңбірегі

Аңдатпа: Гаусс зеңбірегі – бұл снарядты электромагниттік өрістің күшімен жоғары жылдамдыққа жеделдететін электромагниттік қару. Бұл мақалада Гаусс зеңбірегінің жұмыс принципі, электр тогы мен магнит өрісі қалай бірігіп снарядты жеделдететіні қарастырылады. Дәстүрлі зеңбіректерге қарағанда немен ерекшеленетіні және де қандай артықшылықтары мен кемшіліктері бар екені талқыланады. Гаусс зеңбірегінің қазіргі уақытта және болашақтағы мүмкіндіктері туралы терең ақпарат беріледі. Сонымен қатар, Гаусс зеңбірегінің қалай пайда болғанын және даму тарихына тоқталады.

Гаусс зеңбірегінің басты артықшылығы оның дәстүрлі атыс қаруларымен салыстырғанда айтарлықтай жоғары жылдамдыққа жету қабілеті болып саналады. Бұл оны әртүрлі салаларда, соның ішінде әскери істерде, ғарышты зерттеуде және ғылыми эксперименттерде қолдануға тартымды етілген.

Кілт сөздер: Зеңбірек, электр тогы, магнит, қару, қуат.

Иоганн Карл Фридрих Гаусс математиктердің патшасы деп аталады. Оның алгебра мен геометриядағы жаңалықтары 19 ғасырда ғылымның дамуына бағыт берді. Сонымен қатар, ол астрономия, геодезия және физикаға елеулі үлес қосқан.

Карл Гаусс 1777 жылы 30 сәуірде Германияның Брауншвейг герцогтығында кедей каналшы отбасында дүниеге келген.

Сондай-ақ ғалымның электромагнетизмді зерттеуге қосқан елеулі үлесінің арқасында, ағылшын тілінде кемелерді магнитсіздендіру әрекеттері, сондай-ақ кинескоптары бар теледидарлар мен мониторларды кеңінен қолдану кезінде катодты сәулелік түтіктің магнитсізденуі қарапайым және қысқаша «дегаусс» деп аталды.

Гаусс зеңбірегі - бұл электр тогы мен магнит өрісінің күшін пайдаланып, снарядты жеделдететін электромагниттік қару жүйесі. Оның ғылыми негізі 19-шы ғасырда Эндрю Гаусс жұмыстары арқылы қалыптасты, бірақ оның практикалық қолданылуы 20-шы ғасырдың екінші жартысында басталды.

1-сурет. Гаусс зеңбірегінің жұмыс істеу схемасы.

Гаусс зеңбірегінің даму тарихы ұзақ және қызықты. Бұл технологияның негізгі идеясы 19-шы ғасырдың аяғында пайда болғанымен, оның практикалық қолданылуы 20-шы ғасырдың екінші жартысында басталды.

Негізгі кезеңдері:

• 1800-ші жылдар: Эндрю Гаусс электр тогы мен магнит өрісінің өзара әрекеттесуін зерттеген. Оның жұмыстары Гаусс зеңбірегінің негізгі принциптерін қалыптастырды.

• 1900-ші жылдар: 20-шы ғасырдың басында ғылыми фантастика жазушылары Гаусс зеңбірегінің идеясын әдеби шығармаларында қолдана бастады. Мысалы, "Star Wars" фильмінде "Гаусс зеңбірегі" атауымен ұқсас қару пайда болды.

• 1990-ші жылдардан бастап: 1990-ші жылдардан бастап Гаусс зеңбірегінің дамуы тез қарқынмен жүріп жатыр. Жаңа технологиялардың дамуы оның қуатын арттыруға, өлшемін кішірейтуге және қолданылу аясын кеңейтуге мүмкіндік береді.

Гаусс зеңбірегінің жұмыс принципі

Ол снарядтың магнит өрісі арқылы өтуі кезінде пайда болатын электр тогын пайдаланып, оны жеделдетеді. Гаусс зеңбірегін қолдан жасау үшін бізге керек құрал-жабдықтар:

1. Тиристор 40TPS12;

2. Конденсатор 400 В, 470 мкФ;

3. Қыздыру шамы 40 Вт;

4. Картридж E27;

5. Ауыстырып қосқыш;

6. Диод 1N4007;

7. Орамдық сым D=0,71 25м;

8. Батареялар X2 1,5 В;

9. Батарея ұстағыш.

Гаусс зеңбірегінің артықшылықтары:

• Жоғары жылдамдық: Гаусс зеңбірегі дәстүрлі зеңбіректерге қарағанда снарядтарды әлдеқайда жоғары жылдамдықпен атуға мүмкіндік береді.

• Дәлдік: Оның қозғалысы электромагниттік күштермен басқарылатындықтан, Гаусс зеңбірегінің дәлдігі жоғары.

• Дыбыссыздық: Гаусс зеңбірегі атылған кезде дәстүрлі қарулардағыдай жарылыс болмайды, бұл оны жасырын операциялар үшін пайдалы етеді.

• Әртүрлі снарядтарды қолдану мүмкіндігі: Гаусс зеңбірегі әртүрлі материалдардан жасалған снарядтарды, соның ішінде қазіргі кездегі оқ-дәрілермен салыстырғанда тиімдірек, мысалы плазма және лазер сәулесін пайдалана алады.

Гаусс зеңбірегінің кемшіліктері:

• Қуаттылық: Гаусс зеңбірегін іске қосу үшін көп энергия қажет.

• Құны: Оны жасау және сақтау күрделі және қымбат.

• Жұмыс сенімділігі: Оның жұмысына бірқатар факторлар әсер етеді, мысалы, температура, ылғалдылық және магниттік өріс.

• Қауіпсіздік: Гаусс зеңбірегінің қолданылуы қауіпті болуы мүмкін, өйткені оның қуаты өте жоғары.

Гаусс зеңбірегінің болашағы:

Гаусс зеңбірегі әлі де дамуда және оның болашағы өте перспективалы. Жаңа материалдардың пайда болуы және энергетика саласындағы технологиялардың дамуы оның қуатын арттыруға, өлшемін кішірейтуге және қолданылу аясын кеңейтуге мүмкіндік береді. Бұл технология әскери саланы ғана емес, сонымен қатар медицинада, өнеркәсіпте және басқа да салаларда революциялауға қабілетті.

Мысал ретінде, мынадай жаңа мүмкіндіктерді атап өтуге болады:

• Қуаттың артуы: Жаңа материалдардың пайда болуы және энергетика саласындағы технологиялардың дамуы Гаусс зеңбірегінің қуатын арттыруға мүмкіндік береді. Бұл оны әскери мақсаттарға пайдалануға, ғарыштық зерттеулерге және басқа салаларға қолданудың тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

• Жаңа оқ-дәрілер: Гаусс зеңбірегі плазма, лазер сәулесі және басқа да экзотикалық оқ-дәрілерді пайдалану мүмкіндігін ашады. Бұл оны қазіргі қаруларға қарағанда әлдеқайда күшті және тиімді етеді.

• Орбитаға жарық спутниктерін шығару үшін Гаусс зеңбіректерін қолдану теориялық тұрғыдан мүмкін , өйткені стационарлық пайдалану кезінде үлкен энергия көзіне ие болуға болады. Негізгі қолдану - әуесқойлық қондырғылар, ферромагнетиктердің қасиеттерін көрсету . Ол сондай-ақ балалар ойыншығы немесе техникалық шығармашылықты дамытатын үйде жасалған қондырғы (қарапайымдылық және салыстырмалы қауіпсіздік) ретінде белсенді түрде қолданылады

• Басқа салалардағы қолданылуы: Гаусс зеңбірегінің технологиясын медицинада (мысалы, дәлдікпен дәрі-дәрмек жеткізу), өнеркәсіпте (мысалы, материалдарды өңдеу) және басқа да салаларда қолдануға болады.

Қорытындылай келе, Гаусс зеңбірегі - бұл болашақтың технологиясы, оның әскери және тыныштық мақсаттардағы қолданылуы әлі де анықталады. Оның дамуы жаңа мүмкіндіктер ашады, сонымен қатар этикалық және қауіпсіздік мәселелерін де көтереді.

Қолданылған әдебиеттер:

• Современные проблемы физики и технологий. VII-я Международная молодежная научная школа-конференция, 16-21 апреля 2018 г, Тезисы докладов. Часть 3., 61-63 страницы.

• Тарасов С.А. В сборнике: LIV Всероссийская конференция по проблемам динамики, физики частиц, физики плазмы и оптоэлектроники. материалы конференции. Российский университет дружбы народов. 2018. С. 297-298.

• Аветисян А.А., Романов Д.А. В сборнике: Современные вопросы естествознания и экономики. сборник трудов Международной научно-практической конференции. Ответственные ред.: Пушкина О. В., 2019. С. 134-137.

• https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2006AAS...209.5806B/abstract

• https://www.google.com/url?q=https://ru.wikipedia.org/wiki/%25D0%259F%25D1%2583%25D1%2588%25D0%25BA%25D0%25B0_%25D0%2593%25D0%25B0%25D1%2583%25D1%2581%25D1%2581%25D0%25B0&sa=U&ved=2ahUKEwjziSm9ueIAxXCUXcKHVN3DvwQFnoECBMQAQ&usg=AOvVaw2wQtV86Vnnt-OeWwKI0VqZ

• https://goaravetisyan.ru/kk/karl-gauss-kratkaya-biografiya-i-ego-otkrytiya-karl-fridrih-gauss-voshozhdenie-na-prestol-vam-takzhe-b/

• https://en.wikipedia.org/wiki/Gauss_gun