永动机的物理学原理(磁力定律)
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( A9 ~6 u% w7 }, s; J+ P) }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! I+ W8 F- j$ ]
……,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
1 C. ?, [' y! N) f M: B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
5 F1 E. s! e$ Q2 p4 D5 }2 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
( y, T* ]8 [$ r. j1 `1 w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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4 l a# n0 v9 E6 Y+ Y( b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- D; n C( m- n
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
$ |+ ]% W( g! L* M1 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
3 Z9 [, W# s4 L& q G: k h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 H6 l9 ?3 \- I, S9 P0 g* y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。
4 `1 o, }, }' P: E2 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% D: F1 h G6 d ~6 N5 E
,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 W8 @% S2 o8 j/ h0 {* M8 i/ E8 B
发现定义为磁力学第一定律。, H2 P q8 k+ B% d" b: S1 _
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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& @7 x7 \# j0 D- M P: ]
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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7 F! \& G1 O8 k- Q1 K
,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6 m( E' I- Z% ~& {
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/ ^- y( x! k/ p' |: d
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
5 M: B' ^' U( R$ f1 i得磁力学第二定律。* U$ ~. F! ^( I# Z9 K
$ M6 Q* k# B0 ?3 H8 g% ]$ 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,
4 N5 E& Q2 Y: M ?1 l作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。+ w; ?! {& G6 V1 w& l
( o& t" p* l9 X6 N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
* v: g8 ^, H5 T" d( j: B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+ L" D+ }) i1 W7 H, j( \5 n
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
+ O4 [7 Y+ D2 x/ d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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( A R& r( Q4 L d. h X7 N7 k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; Z5 G! h0 J' t: t+ ]: t7 \$ C
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4 S, V: A% W4 Y6 L5 J根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验: n( J4 i2 _' L o7 N% s
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6 J8 i4 \! e* j1 _# j$ ^" 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
2 i4 R( \! c" X' }! t5 k1 Z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,
" Y- Y4 r* {# o: w8 u+ h$ b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
) a' U4 c ` ] l* C4 X' F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! ]/ s# X% a3 d, m: `7 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' D: L+ Q! S# t& Y# Z, ~' O
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 ^# U' w! o9 [
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
$ |3 m0 l1 |0 o1 @4 I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 N. d5 H6 E T8 D8 a( L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
* B1 r5 N- s f$ K! {0 s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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4 l# ?# K$ c L( [! ^& q1 L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0 b$ f. N- N+ @; d5 L# b+ ?
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
0 H0 P+ h0 [* f* i& m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% C0 e8 _2 m: W
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$ X9 D: k# V* a3 }1 p+ m
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3 P7 G- y- O# @* G/ u' k2 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
: e; R- Q* S: B1 U9 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 G' B# ^: U3 I
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
& }! `1 l! H; E4 ?' Z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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