永动机的物理学原理(磁力定律) ) L: B k; n( m! f" E) c - J& h5 f) f6 ~: x6 U) J8 b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6 f+ [% x9 R7 _6 T! O7 E6 y. l9 L6 l ……,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6 g: [- E# @7 t; P+ U" v 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 J' d7 T4 z" j% ` I. z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) H6 H- U& }0 B' |; ?$ _ z- p$ a% p 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。" ]0 C2 a! s; @ # A9 o7 ]: K( k5 \ 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) g6 c) W* Z' K3 ^: } 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 |$ l) P) d9 j6 d, l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 0 Y7 e+ R4 g1 S# G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3 \9 \1 l- V7 d" ^0 `( W# Z 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。7 D& W9 }# ~8 S8 H2 v ' j1 U8 Q( h, C6 Z
5 { W) p+ m# @7 d ?1 ]9 U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。 ) a% N1 c* o( [% D! ?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 B) l/ u/ `" k( c) I,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8 D* h5 y7 b& g( B( u. x# Z 发现定义为磁力学第一定律。 5 ?. d# H& P2 r' R8 Y2 C* k* c9 b9 w3 i3 w( v6 r2 |" Z 磁力第一定律:同性磁力相互排斥,异性磁力相互吸引。0 ]1 S$ K/ j" [) {9 e! P2 Y$ B0 ~
9 Y/ Z& x3 `: _7 K* J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1 V6 w' t2 b- f b ,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4 e& D8 o" z$ F8 v0 Z0 _ 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- p" Z* u! j. l: Y7 o2 t 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 ' L/ m) n2 l$ t得磁力学第二定律。 ( v) l ] y: v3 m; c3 B3 e4 R! V0 [4 ?3 H; n 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, / J# F- L4 I* W4 q/ x j作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。& }2 q1 h V8 G & H6 c# a5 R0 {; b& I" Y h2 q4 V- q 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 8 y( o; g, v2 x; F! f# h/ Q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 / a# o; q& j9 Y6 F. F, c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- P1 b/ m' \/ {6 G- h% I1 v- S 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。 " z3 w' z7 i$ b& y/ \- N( F 5 T$ e; n( h& P( b* [# t* k( Y( x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4 z3 V2 Y% o9 m- p 。6 h, O/ b- H7 q( W
0 u$ Q. X3 p% J% D" ?6 z- ?5 T根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验: * | f& {$ c. m$ ], h6 ?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& p5 y9 x4 O% w5 B 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 8 e" T' N6 _8 g! |; R* ?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,2 L" B7 d% X6 z6 M* h 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9 |- j4 h- L# {: }: N 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 ' W( D" C* }8 l/ I$ n, g5 c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 G5 S2 m/ _5 c0 y9 V 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8 m. g* Y) k2 K- j 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0 |/ x4 N% T0 w8 a 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 8 _) ^, R5 B. w7 X0 ^' @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 * J: U: H2 g$ V9 s8 r+ a动,不需要额外的能量作用,只需要轻松转动转盘的作用。) {- O$ y6 |; ]: T R+ d4 E 9 |0 J, P$ Q3 ~ 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6 L4 C* F# u$ V 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 u; `! L- ^! X2 F 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 9 {: M Q' c2 V5 Z* ?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! g8 N+ o& S' ^2 v* A 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 9 Z: B& v# Q& L" N+ J5 T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- }: I) z2 v$ e& `5 C5 T2 ^2 N 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 ) M9 x8 p) x) 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7 Z g- i( f) ]" H/ g 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 : T- P$ a# K1 s; c) C的。* d5 C' ^* ~; x U 7 T" \; Q" O8 s
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