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
, }& D1 D* V: @# C! G& u. w; d* y……,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
) k: R) ~6 A8 w/ `" X' P6 K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% N I, N, [6 E
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
3 X% n6 t$ `! q7 R' L& `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。
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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
' V: m' C. w" H5 M! `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. t+ y F8 Z. G j. p" T
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
, M9 l9 W. V1 H# l Y$ x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$ d. E" b% H, x6 d5 [+ R p
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。% @: D% G: g; S0 p: C# D* W, g
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
+ C+ s \8 R4 F- w3 [,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
4 |, ?2 ^6 N. |( C. e发现定义为磁力学第一定律。3 T$ S8 {, p! X' @% t
( G) ^1 V- {" }0 P1 m4 ]/ K磁力第一定律:同性磁力相互排斥,异性磁力相互吸引。
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. D |+ s I& h8 S( k0 c: L5 M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 f8 \, W9 G$ s" X9 J: X
,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
0 C9 w$ i, A r, K2 c2 V: x' g" G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, L5 g; q, p4 Z3 C+ e* q
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( V) o+ i/ e# f8 _4 i
得磁力学第二定律。
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+ W2 l6 {; U" d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, {) D3 V% K1 J8 h- K3 V
作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。
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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
K) Q; e; E1 ?8 B2 W# x O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: O' o5 z' |3 q. r- r2 L1 M6 x
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
/ Q. O8 s8 i' w; o) x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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5 Z/ P% b Y) |) _* ]/ `0 F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
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s6 r: e& N. ?- h4 _, O根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验:
, d( g1 S/ }7 c. g2 g( D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
# n4 N$ ?, ]# M& b- Q) h% r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; r+ k7 x1 w% S
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,5 u) }0 R- I' E W! h" k
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
# K) E3 V+ t1 ?& A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
! @: n, N3 Z3 [: \- q' l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; G$ ?) v+ B+ `7 ]3 r
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" p* w% l5 c- R' L; c. V0 Z
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
! x# S9 |; e+ ^4 S9 p& w: R7 l! o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& P3 L4 g0 F) r, g4 ]1 [ q4 `# |
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
! O9 t- v i- _: X8 N! U/ B动,不需要额外的能量作用,只需要轻松转动转盘的作用。
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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
2 ]3 Y- m$ M# V% I w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3 ]- H/ X0 P1 j
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
; a- L X2 l( x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
! v; Z j: R, X2 X7 x- p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
1 K) x' ?2 J! n9 ?6 p6 r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
5 f# K: ]0 V0 \" I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 _! @) _5 w) _! D f, }
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 J: P2 |+ b8 U) \1 r
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
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