Теоретические основы

Ссылки:

• Основной принцип действия по Википедии
• Магнитное поле 
• Особенности конструкции
• Формулы для основных расчетов
• Основы теории

Все данные для расчетов можно получить из формул, на практике же все сводится к выбору компонентов.


Основным ограничивающим фактором в этом является цена.
Вероятно в случае приведенной конструкции цена умножается пропорционально количеству используемых секций, так что имеет смысл использовать каждую секцию максимально эффективно.

Самый первый выбор нужно делать в отношении ключевых элементов, и конечно чем большие токи они позволяют коммутировать, тем дороже их стоимость.
Выбор этих элементов определяет конечный успех конструкции, так как энергия каждой секции (как соленоида) определяется из формулы E=LI²/2, где L-индуктивность а I - ток в катушке, то получение максимально возможного тока является важнейшим фактором.
На энергию секции (и виртуальной катушки в целом, как суммы энергий задействованных секций) так же влияет и индуктивность, которую предварительно можно рассчитать в специальной программе (например этой), но тут есть одна проблема, чем больше индуктивность, тем медленнее нарастает ЭДС секции, и хотя в предложенной мной конструкции этот недостаток менее существенен по отношению к традиционным , на больших скоростях он может привести к значительным потерям КПД.*
Но есть еще один сдерживающий фактор, это габариты катушки.
Проблема заключается в том, что сопротивление каждой секции должно быть достаточно низким для получения нужного тока при заданном напряжении и сам провод должен пропустить максимальный ток.
Если первым замечанием можно пренебречь при использовании высокого напряжения для питания секций (опять же ограничивают только ключи и конденсаторы, точнее их цена), то второй приводит к тому, что с каждым новым выстрелом катушка нагревается, или может вообще перегореть при использовании особо тонкого провода. положение спасает только то, что время работы катушки относительно не велико и сокращается с каждой новой секцией (зависит от скорости пролета пули).
Сопротивление провода лучше всего рассчитывать по падению напряжения на нем при заданном токе (как правило в несколько ампер, если есть стабилизированный источник тока, этод метод позволяет еще и увидеть как это сопротивление меняется с прогревом проводника) согласно закону Ома.

*Не значительным в предложенной конструкции он является по двум причинам, во первых результирующая виртуальная катушка состоит из 4 секций, и у каждой секции индуктивность может быть в несколько раз ниже (например в 4 как сейчас) по отношению к односекционной катушке, а во вторых, каждая новая секция включается со значительным опережением (опять же в зависимости от выбранного алгоритма и конструкции), и до момента прилета пули имеется несколько больше времени по отношению к традиционному варианту.