永动机的物理学原理(磁力定律) - `# Q+ f" }( S& Z: [6 Q ) H* i% V( Q5 {+ l+ [7 f7 g& w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 * q* U5 \' |- T/ f; c……,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 ) X: ?; T% \1 q+ ]* ~6 h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 # r* E8 L- o- T# y% 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+ Q2 H5 o0 d4 R+ |( {8 L, e 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。 E; B0 {4 x5 w7 w5 ], l5 _: M$ s & o( O; b) h t( J) L$ j) f7 M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9 X( d0 i- g1 ^, {( z 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! s# M1 p# n1 b+ e9 z 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/ ]9 f9 { e$ R) ]2 h: Q 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 , S, P2 f' c( ~, H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。' b+ v. O; P4 a- n: U$ o
9 L* E: A8 n/ a" f" b. e: Q' p' l6 I) f5 S! Z( R% F 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。, z6 h8 N C8 b3 G/ `% c 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- [1 U, P$ E- F3 J6 ] ,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 7 U- R9 L* H+ w$ K9 I; e9 _发现定义为磁力学第一定律。 ; E- j% ]8 E% `0 x2 @% ] 9 R- j" a+ E# d+ N磁力第一定律:同性磁力相互排斥,异性磁力相互吸引。* i3 y. Y! P7 a X* G* r# I ( X1 w3 n, V9 M! Z3 T 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 # R8 H9 W+ ?- `9 P4 |2 I. [0 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1 {2 }7 g$ ?/ @1 F 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$ ^) T; ^# I% b2 R$ f, S& ~! H4 e( i 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7 z# F8 i @; U+ g 得磁力学第二定律。. [9 e4 }1 D, d& m7 t * k# V1 ?7 @. k 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, ( y' U( V) l; W! e5 @8 M作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。 * F% G9 ?5 \. @4 a& c, c7 f 2 ]) D3 }. n/ V$ A3 H. h* ]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$ E g+ N7 R1 ] 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 g7 Y+ u: R* b L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 * o& U+ l3 ?* p; y3 h6 N) \: F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。 5 `2 h$ g1 E* b$ C! _- s7 K1 @$ ^. A( V% S: p4 x/ o* v) u _* H 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 F% P$ U! N. J. b 。 6 t6 q" r. D. \" l 7 c& q$ }0 Q; Q# e$ j根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验:" ?1 ~4 h2 k7 O# {, f 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 ! f! @/ d1 M$ T n- [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 ( [$ j% W9 l5 m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 X% H5 T0 _3 q* J" L7 f: e8 _8 _ 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 S$ o+ j$ h- B( l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0 N2 K) H3 H" [. H! v M2 h+ Z 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 9 `- |) p4 E0 P5 y+ B" D* Q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1 v( m* r# q- `8 Z! 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 i: G1 p u1 z$ z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& Y8 U; a+ s8 n! }2 X 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 9 j3 x2 t5 E6 D+ S) Z9 b8 D动,不需要额外的能量作用,只需要轻松转动转盘的作用。 - H/ W x" p% L 7 c/ ~9 V3 m8 p4 e0 _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7 n' o" U" L# U! W$ F8 x/ P1 j! `- O 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1 l H- D2 m3 S# T 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6 W/ f! D' [- U) r) Q 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 * X! h0 i3 b5 w9 @7 h7 M) w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 ) {) Q; O. D# J, ^9 E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2 j- W3 h0 \: y' m0 V1 R 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$ e! o, p2 |5 ? 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 ! H$ ]: g) V3 `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 ) v3 o6 _. c2 z. s6 I5 d4 B W5 @, L的。 + O5 L; A; A, f * U6 X8 }7 l* H- f4 r |