永动机的物理学原理(磁力定律)0 @: Y# T; I5 ^7 y
7 r9 ]$ h7 m/ J% h 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5 w9 c9 ^( J+ E# {, r* 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
( C, R; h1 p1 O0 p9 v8 R0 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
s! @6 m5 T* Z% @8 f- b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
& ~1 s/ R/ i0 T; N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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: M4 y3 ^1 `, @5 X. y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
8 x$ u4 l4 x7 Y/ I3 L3 S/ r9 q+ `" r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( q9 p2 m z. ~: N2 }4 [
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, ]: Q1 D# o M7 I( _1 ^
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, N1 B! f9 A% d' m. c, O/ ?! M
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。$ |& E. p, D, X# q
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! x, A( R" ^' \+ w! t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。1 n) |' L, d6 \( i( n. E: ~
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0 }% Q( l# J5 U+ Z7 w
,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( E h: i6 ?, M$ U( c. I
发现定义为磁力学第一定律。7 y7 p% I3 l, ^) S5 h9 n0 f2 E
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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。
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; n/ ^7 V1 S- P: w% o: d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2 ]' t% ?( r8 c7 J, u- d4 L
,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* \$ U* c+ p" m
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. `$ i! C# S7 C
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
0 F2 D8 z! R' a5 t得磁力学第二定律。
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' ?) J& h% V; ?2 Y4 P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,! S% Y4 q0 s+ n0 P+ |. O3 K
作用驱动的位移距离等于单性磁体表面的方向长度。8 |& L% Z* n! q/ C; P, ?' F
Q8 I& o. u. ?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 n1 C# T9 v. ]" s% t
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
, C" }* d' H" ]( j/ a1 n3 T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. }- g7 u) h- W$ f* q6 o4 p
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
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$ I7 p) F9 F" ]. [0 ^6 g根据磁力定律,设想一个简易的永动机实验:0 g" @/ ~: @% a. z3 o, J) i
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1 D0 c$ m/ c& S1 M
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: D- U1 B* ]: w* i+ X& 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,
" i8 ^( u' {, P8 o5 y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5 s- [: ]3 {% Q( O8 m
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
8 r+ Q2 I) M+ u: A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
; f/ ?1 p7 t3 x6 X# X' p+ f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3 s7 v' x5 j s w U% T- [
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 f/ J( U' j7 A/ f2 g
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
% ]' ?5 i7 O8 w. f1 u8 B+ R! P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* k# q% W! Z, {% Y# d: K5 m
动,不需要额外的能量作用,只需要轻松转动转盘的作用。6 U( b% d( q0 I: g2 |
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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6 y/ x$ a& x- q" z* }, 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
' Y" C' t4 s/ C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
( l* }+ K: Q T3 n! z$ b3 v$ c, d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
0 ^ e( M& k) c( o$ Q" p" d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
; _8 m+ s0 M+ 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, [ l' K- w9 R( j4 B4 }
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6 r9 n9 T$ c$ 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) t4 ?! G3 ?7 S5 e- W& ?
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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