永动机的物理学原理(磁力定律)
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自从人们对永动机产生了想象以后,各种关于永动机的鼓噪、欺骗、讽刺、证伪0 [4 i3 d" B$ V( o
……,成为了这段历史的全部内容。永动机可以制造吗?历史的经验和证伪的理( ?) A6 Q) ^6 C# B. x2 N2 Q2 V8 a
论告诉人们:历史上发生过无数次的关于利用永动机进行诈骗钱财的事例,他们
9 V# ~' T: R: ], A的永动机没有真正创造出来,钱财却成功地骗取了不少;科学论证创造永动机的
. c4 r3 x3 \3 p! h/ a想象是违背能量守恒定律,也不符合热力学定律的基本原理。9 z4 i" o% F* l8 X6 ?, r' T0 _
; ? y1 p- z9 o& M6 g永动机违背能量守恒定律吗?我们知道永磁的磁能是永不枯竭的,永磁磁能的磁
& ]' F4 W6 Y& z8 q M3 k- t8 {: ~力作用,也能够在磁力的范围内永久发生磁力的作用,人们利用永磁的磁能来创1 @7 |) Q, j' h0 L$ t7 _5 ]
造永动机,怎么会是违背能量守恒定律的呢? 永磁在地球上产生的历史要比人
$ x1 B4 @/ a- J类的历史久远的多,为什么人们在科技高度发达的今天,不能利用磁能制造出永
" O2 i" |3 V4 m: a6 v动机来?因为人们对磁力的认识还不够,对控制磁力作用的技术还没有掌握到。
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如何认识磁力?掌握控制磁力的技术?还是用物理学的办法——进行实验。
" n$ m$ N' e4 J+ U! ]7 V大家都知道磁有两极,不同磁极释放不同性质的磁能,产生不同性质的磁力作用
U1 J3 @. o1 o: j1 `8 p,通过实验很容易发现:同性磁力相互排斥,异性磁力相互吸引。我们先把这个. f# r$ x1 W, r8 k8 Y
发现定义为磁力学第一定律。2 @% F4 i* b/ H# ?6 U6 j H
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磁力第一定律:同性磁力相互排斥,异性磁力相互吸引。, c! e7 w( ^6 s5 g7 d
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我们再进行一个实验:把双性磁端的磁力,垂直作用于单性磁体表面的磁力场中( t: M$ j6 {7 k, o% p5 d
,就会发现双性磁端受到定向磁力的驱动作用,双性磁端的受力作用符合磁力第, K9 x$ B l0 g: p3 r
一定律,排斥驱动作用的大小呈逆向愈强、顺向愈弱,吸引驱动作用的大小呈顺, w: r5 H7 S4 P# @# k
向愈强、逆向愈弱。作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。由此可
4 x9 q! P% U+ o1 a) W; P得磁力学第二定律。6 B# Y/ Q& `8 O V7 ^9 M
6 j* d$ V# \: m% G2 Y' g磁力第二定律:双性磁力与单性磁力相互作用,磁体发生符合第一定律的运动,# X/ C) e: u. W7 k# C6 w8 h6 y
作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。% K3 L8 K; `, s) x# k; E
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为了能够利用磁能制造出永动机来,我们再做一个关键性实验:在强力对抗的两
" T' k, @- f- I, d& v" N s# A块磁体中间,加入一个能够遮掩其中任意一块磁体的铁片,就会发现对抗的磁力5 j3 B- M. [) [) t' d6 W
大大减弱了,如果铁片的厚度适当,对抗的磁力就会完全消失。由此可得:同性7 J2 {/ D8 C+ m9 m/ k
磁力之间的排斥作用能够被磁力所吸引的物质材料屏蔽消除。
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磁力第三定律:同性磁力之间的排斥作用能够被磁力所吸引的物质材料屏蔽消除7 @( P8 a: P- O% S6 n* w& n
。
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, i# X; D. R6 q根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验:# c+ v! n! J. Z) `' ]- i; y
我们知道,瓦特看到壶盖在水蒸气的作用下不断上下掀动创造出了蒸汽机,我们+ S5 c7 Z9 G: B0 u+ ?0 P
可不可以让对抗的磁力使磁体不停摆动呢?根据第三定律,在两个强力对抗的磁! [7 V0 W( \) v9 ^: @% f3 \" Y
体之间,转动一个等缺圆铁片,两个磁体就会发生连续不断的聚合分离的摆动,
, { c N% Y* }7 A如果是一个单一的等缺圆铁片,转动这个圆铁片会消耗很大的能量,因为,圆铁
0 l4 s1 r( o4 h3 d) d# S4 f s片的空缺处不会受到磁力的吸引作用,而圆铁片的非空缺处会受到磁力的吸引作
3 k# D0 z _, R q8 Q9 i; f. R z9 E用,克服这个吸引作用需要有相应的能量作用。能不能靠自身能量克服圆铁片非8 ^3 D1 N% U' E$ K# }7 R+ B
空缺处受到吸引力,是永动机可否制造的关键,因此需要在屏蔽场之外连体一个
" U4 Y) @* d1 C互补的,受到磁力相等的圆盘,这个圆盘的材料不能与磁力发生相互作用,在这
5 |6 B w% J$ J9 x5 S$ O9 D个圆盘上精确固定对应于等缺圆铁片所空缺的铁片,这样整个屏蔽转盘系统的转+ a6 u% c8 L6 r v* q
动就不会受到磁力作用的牵制,克服了磁力作用的牵制,就能够使对抗磁体的摆
' P4 W' p4 V9 l9 Y8 {* E; R动,不需要额外的能量作用,只需要轻松转动转盘的作用。) B9 R% g' I6 x6 r6 [
8 ` K, ~% R' X) {轻松转动转盘的能量从哪里来呢?根据第二定律,可以在转盘上连接构造单性磁
% n+ G0 X9 P3 I力场(单性磁力场的构造根据摆动周期进行设置,并且每个磁体的长度要大于每& Q. q2 @ g3 ?# P0 N- k+ h2 v
次摆动转动的距离。单性磁力场与转盘连接的距离,保持在不对转盘产生吸引作! c5 } G8 y9 q7 d+ z4 A
用,不对摆动的磁力发生作用),在上下摆动的磁体上连接构造两性磁端,使两5 {0 ?- l( n- g2 X: ^; b# [) @
性磁端的磁力与单性磁力场发生相互作用,转盘就会在单性磁力与双性磁力的相/ Y8 y; _' }6 D" U, H- @
互作用下发生第一转动,转盘能够发生转动,对抗的磁体就能够发生摆动,摆动
+ y. F7 O* H, w- W9 z q牵动两性磁端在单性磁场中上下转换作用位置,使单性磁力与双性磁力的相互作$ [2 R2 A; B% D" Y i! P
用,始终保持着一定的驱动作用,这样转盘就会在单性磁力与双性磁力的“始终9 l$ |0 R# ?( _ d
保持着一定的驱动作用”的作用下不停转动。 永动机就是可以这样简单地实现" {. B3 p, `# I
的。- @+ E9 W4 G, _$ r1 W. {
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