9.5.3 多极枪永动机
①阴极自循环永动机
图9.4简单整理后得图9.5，即阴极自循环永动机。按阴极发出的电子由于电子之间的相互排斥作用，致使电子呈散射状，特别是在阳极电压较低的情况下，散射更为显著。又，高速电子撞在阳极上，将会发射二次电子；那么在阴极自循环永动机中，高速电子是撞在阴极上的，二次电子会更显著。采用X线管相同的技术，阴极采用集射罩聚焦，迫使阴极电子成束状飞向阳极。接受阴极电子的板面，采用阴极罩（相当于X线管的阳极罩）防二次电子。图9.5中为简略其图，阴极集射罩未画出。如不明白，可参考医用X线教材。
（事实上，电子束的散射会激发正信电子可能会导致失败，因此必须对电子束有效聚集压制正信电子，可以参阅后文正信电子永动机的关于正信电子的介绍——而且教科书谈到的二次电子，其中一部分可能就和正信电子有关）
图9.5的阴极自循环永动机还不合理，因为只能够产出热能，让热能再转换为电能，太浪费了，因此要直接产出电能（当然还有相当大的一部分热能），这样，可以在收集电子的极板和阴极之间直接作为电源来对外供电——直流电。
②多极枪永动机
热电转化效率是相对较低的，阴极自循环永动机也可以直接输出电能，只要在阴极A和B之间加上一个电阻（或作为电源的两极对外输出电能做功）即可实现，见图9.6。
图9.6是对图9.5的改进，因此分析角度又在变换，只有动态跟进，我们的理论才有指导意义。电视机的显象管一般采用多极枪，三极或四极、五级。比如采用四极枪，仅为粗略示意，实际上设计时请参照电视机显象管电子枪设计并要有创新。
图9.6中，四极枪的终极为Y极，Y极与阴极A之间电势差为100000V，与输出阴极B之间电势差为400000V。那么，阴极A发出的电子经四极枪加速时主要起聚焦电子束作用。起加速作用的是X极。XY极之间电势差为1000000V，这样，电子从A发出经四极枪聚焦后，经XY电场加速可望实现400000V而达阴极B（采用400000V而不是超过500000V来估计，另外注意电子已经被AY之间的电源加速到了100000eV的动能，所以XY之间的加速只有300000eV的电子动能），通过电阻可以输出300000V的电能，另外的100000V的能量是为了保证电子具有100000eV动能撞击到B板上的，这部分热能还可以再利用。
需注意的是阴极B与阴极A之间加了一电阻R，这样，电子流经过电阻R时产生压降，所以，B与A电势不再相同，B比A电势更低。这时阴极B可称输出阴极B，因为对外输出电压或说电能。回头再看阳极Y与B之间的电场，假如由于电阻的作用，B的输出电压升（降）至-300000V，那么阳极Y与B形成的电场对电子束的作用就是减速，这样XY之间的电场对电子束的加速和BY之间电场对电子束的减速作用就是同时存在的。由此可知，B阴极的负电势值（其绝对值）只能接近XY电场对电子的加速能力，而不能等于，否则不能保证电子撞在阴极B上。这里要记住一点，B极电势（绝对值）永远低于阳极X的电势，而不能等于或超过，保证电子撞击输出阴极B）。
③输出功率和效率
《真空工程技术》443页，“电子束炉的功率已达数千千瓦，能熔炼出10t以上的钢锭。”444页，“通常加速电压为10~150kV。”451页，“加速电压过低，在大功率的情况下，束电流会过大，将给电子枪设计造成困难。”452页，“作用到料棒和结晶器的熔池上的电子束流总小于电子束发生器的总的束电流。这是因为从电子束发生器的阴极发射出来的电子束流要经过聚焦、偏转等系统的引导，在传输过程中电子束流有散失，所散失的电子束流称为总截获电流。作用到料棒和结晶器的熔池上的电子束流占电子束发生器总束流的百分比，称为电子束的流通率。”“截获电流的大小与电子束发生器的设计和制造、光路系统的真空度、聚焦和偏转系统的调节等因素有关。”“电子束发生器的流通率一般为90%~95%，最高可达99%左右。”
我们看看阴极B的输出电势取决于谁：第一当然是设计能力，即阳极X的电势，各极之间的位置等因素。第二是电子流，即电子流越大，在电阻上产生压降越大，即U=IR，但在设计时，这两个因素是要首先确定的。当这两个因素确定下来以后，决定阴极B电势的就是电阻R，电阻R越大，阴极B电势越大（小，因为这是负电势），电阻为零时，就不存在输出电能了，全部是热能。
1000000V的加速，在B上设计的输出负电势为300000V，另外的400000V-300000V=100000V的电压，即作为每个电子的100000eV，就撞在输出阴极B上转为热能了。这样，多极枪永动机输出的能量就有两部分：电能和热能，热能又可以再转为电能。
粗略估算一下，每个电子的输入代价为10eV，输出的电能是每个电子为300000eV，即实现30000倍的放大。当然，这里面还有漏电流等消耗的功率。
假如电子束流为100A，那么，灯丝加热功率为10V×100A=1000W。假如多极枪的效率（即电子束炉专业提到的电子束的流通率）为90%，即电子束流的电子有90%通过了四极枪，其余的撞上了四极枪，那么以四极枪终极Y极电压计算，消耗的功率为105V×102A×(1-90%)=106W（这里估计可能偏高，因为电子枪的效率可以达到99%）。对于加速阳极X，假如也有很少一部分散射电子撞上去（还有由于正信电子而导致的加速电源的电流输出），以及高电压的绝缘漏电流，变压器升压和高压整流（滤波）维持加速阳极电势，这部分消耗的功率也粗略以106W计，那么总的输入功率为，1000W+106W+106W=2×106W。
输出的热功率不计，只考虑电能，输出功率为3×105V×102A×90%=2.7×107W，这正好是2×106W的13.5倍。即机械效率为13.5，单机输出功率也有2.5万千瓦（0.2万千瓦转为输入能量用来维持自持循环），输出功率仍然可观（输出的热能也可以考虑利用，一是输出阴极上的热能，二是加速阳极上的热能）。这里估计可能偏低，有可能实现几十甚至超过100的机械效率。
9.5.4能量生灭和永动机
①能量生灭和永动机无关
任何势动能的转化过程，都是能量生灭的过程，因此即使不讨论永动机，能量生灭的过程也是存在的，只有认识到这一点，才能明确以太连续物质和光子量化物质的转化，才能明白以太物质的传递是不需要速度的，因为她超距即时。
图9.7甲中，是对一般真空电子管的抽象图。加速电场由两个带小孔的圆盘电场来提供，而电子流只是穿过这两个圆盘的小孔，直接由阴极尖端到阳极罩内。加速电场是由圆盘提供的，自然可以认为两盘之间存在一些光子，这些光子就是电场的能量。被加速的电子吸收的光子显然不是来自于两盘之间的属于电场能量的光子。如果来自于真空管中的真空光子，那么真空管的温度就要降低（这是可以测量出的），而阳极罩接受电子后温度升高（这是可以测量出的），那么阳极罩散发的热量就会有一部分和电子流吸收的真空光子相交换循环，那么电源付出的能量那里去了？我们的能量守恒律还有何意义？而在图9.7乙中，电源的电势降落在电阻两端，电阻发热的原理是内部自由电子被加速，碰撞减速而发热。如果电阻内的电子加速时吸收的光子不是来自于以太连续物质，那么吸收的光子就要来自于电阻内原子之间的微观微小真空区域，这是要降低温度的，而加速后的电子和原子碰撞放出光子是升高电阻温度的。一升一降，电阻的温度就会保持不变。那么电源付出的能量哪里去了？显然电子加速时吸收的光子只能来自于以太连续物质。我们的电源功率只要足够大，电阻也足够的大，在电阻上放出的热功率就会大于百万千瓦，电阻是坚硬的固体，她如果能阻挡以太连续物质的传递，电阻的热效应就会受影响。显然，超距作用是存在的，电子的吸收的能量来自于整个宇宙，而不是宇宙的局部。
②永动机将降低地球的体温
如果能量不可以创造，由于热力学定律的原因，永动机不可能实现。那么，是否由于永动机的出现，由于能量的创造，以及能量获得的极小代价可能招致滥用，将会导致环境废热增多，地球升温？
完全不会！原因是：任何势动能的转化过程，都是能量生灭的过程，任何使用能量的方式，最终都会转为热。实质上，永动机的能量是创造出来的，而其他的能源使用的能量也是创造出来的，如水力发电，重力势能转为动能的过程是能量的创造过程，煤炭、石油、原子能，是把燃料中的能量释放出来，也属于创造出来的能量，如果燃料不燃烧，显然不可能释放出热能来。所以强调永动机的能量创造，因为其他能源的使用必须持续输入燃料（水力发电需要输入具有势能的水力），否则就不会继续输出能量，这些能源的效率总是小于1，无法实现自持循环。而永动机的效率一般为10～100，只需牛顿踢出一脚，有了第一推动后，输出能量的1/10～1/100转为输入能量并持续下去，可以向外界输出能量的同时实现自持循环。既然永动机和普通能源的能量都是创造出来的，就无须担心永动机会给地球升温。
人类的生产活动对能源的使用越来越大，永动机问世后，不可避免要出现一些滥用，因其低廉的代价。但这也不是问题。地球靠向太空发射大量的低能光子来降低体温，目前使用的能源污染空气和环境，产生温室气体及灰尘，影响地球自我降温作用。永动机问世后，一旦其大量使用在全球风行，石油、煤炭、原子能可被踢入历史博物馆，大气通过自净作用一天天透明起来，地球就可以更好的辐射大量光子降低体温。应该说，永动机大量使用以后，地球不是变暖而是变冷，不过人类是不会受冻的，因为人类使用永动机的能量来改善自己生存环境的每一个角落。
③消灭有用能量
说永动机的能量创造，还有一层关键意义，如水力发电时，要消耗重力势能，即动能的创造是以势能的消灭为代价的。而永动机中，只有动能的创造，没有势能的消灭，因为加速电场的电源中不流通电流，无须支付能量代价。
反过来，如果在设计时使用阳极自循环，就可以消灭能量，当然消灭的是有用能量，不管是否会有坏小子玩这手儿，这里还是要介绍一下：见图9.8，
电子枪加速后的电子动能可达10000eV，由于阳极接地电子流经过电源，故每个电子的从电源中支取了10000eV的能量。电子束流射出阳极后，假如在-15000V的电场中经历一段距离，并经磁场偏转到另一阳极时每个电子还剩下7000eV的能量，这7000eV的动能就转为热能了。而10000eV-7000eV=3000eV的能量就无缘无故的消失了。这部分能量转变为连续的以太场物质，并不会升高真空管中的真空的温度。
永动机产生的能量最终转化为热，从地球辐射向太空（如果搬到月球基地上，就该说由月亮上辐射到太空了）。好事者又说了，地球不升温有道理，但宇宙不是要走向热寂吗？不会的，刚才图9.8已介绍了能量消灭的方式。事实上，零能量参考系说明，任何创造能量的即时时刻，能量都是守恒的。看到的仅仅是局部的创造，整个宇宙的能量始终为0，不生不灭——质心参考系，任何方向的瞬时能量流都是相等的，因此总的能量流等于0。
④静库永动机功率和效率的最大化、最优化
我们所应关心的是如何实现永动机功率的最大输出化，于是主要考虑：一是场致发射和真空击穿，这影响永动机对材料的选择和最高电势差的设计。二是考虑正信电子。三是同步辐射，虽然电子流加速时能量不算大，因此电子在偏转运动时辐射的同步光不大，但我们假如要使用100A的电子束流甚至更大，这一点在设计时还是要加以考虑的。
高速电子束流轰击输出阴极时，要注意X射线的防护。有必要时电场磁场都可以简单地进行屏蔽。
9.5.5静电定律的思考
导体的等势特性和静电平衡状态时的电场分布实现了对静电场场强环流定律的突破，这与库仑定律——基本电荷在空间各向同性的电力线分布是相互矛盾的。
库仑定律是静电场的基本定律，静电场是保守场、静电力是保守力、电力叠加原理、场强叠加原理、电势叠加原理等静电学定律与其密切相关。因此一起失效了，但是有必要重新分析一下库仑定律是在什么情况下失效的。比如高斯定律的失效，原因运动（或引力场）牛爱因子，那么，库仑定律失效的原因在于何处呢？
①静电场不再是保守场
从上面的讨论看，静电场的场强环流定律被突破，是由于等势导体的存在，改变了电场的分布，静电场的场强环流定律被突破，静电场不再是保守场，改变了教科书对静电场的一系列基本规律的描述。因此，当导体的介入改变电场的分布时，
⑴静电场不再是保守场
（静电力不是保守力）
保守场的特点是，静电力所做的功只取决于被移动的电荷的起点和终点的位置，而与移动的路径无关，因此可以把电势定义成为标量。在图9.3中，电势是矢量而不是标量，因为对于中心点o来说，在AB和ab方向上的电势不同，因此电势是矢量而不是标量。
⑵静电场的场强环流定律失效
图9.3中，第一回路、第二回路中静电场场强环流定律成立，但是第三回路中场强环流定律失效。有趣的是，如果没有导线和电源——在电场中移动电荷时，第一回路和第二回路与第三回路并没有区别，因为可以还原到图9.2中的丙来分析。问题在于走导线回路。但是这是一个整体，如果没有第三回路的电势矢量性（电力、场强的矢量性质），仅有导体的等势也没有用，因为第一回路和第二回路也走导线回路。但第三回路的意义不同，第三回路的意义是无能量代价地实现工作物-电子的转移，即两个不同的电势点的转移。图9.3中，A和a点本来是电势不同的，但是用导线连接后，A和a两个不同的电势点的转移电子就是等势点的转移。但是如果不是导线中，而是Aoa的电场中转移，却是两个点的电势不同，原因在于电势矢量有取向！
⑶电力叠加原理失效
如果电力叠加原理总是正确的，那么，对于任意一个点电荷，场强环流定律为零。任意多的电荷形成的电场，其场强环流定律仍然应该为零。图9.3的第三回路就是大量电荷叠加而成的电场，而场强环流定律不为零，与历史过程有关，所以电力叠加原理失效。
⑷场强叠加原理失效
场强叠加原理是电力叠加原理的另一个说法。
⑸电势叠加原理失效
如果电势叠加原理有效，那么，电子在一个势能点向另一个势能点转移时，电子获得的动能等于电子在这两个势能点的电势能差。在图9.3中，电子由A板经Aoa电场加速转到a板时，Aa板电势相同，在Aa板之间转移电子时电子的动能当不变，可现在电子获得了动能，所以电势叠加原理失效。
⑹电势不连续，场强不连续
这是电势叠加原理失效和场强叠加原理失效的另一个说法。
注意与教科书上谈论的电势连续、场强可以不连续的说法相区别。教科书讲场强不连续，是因为电力线起始于或终止于电荷，在电荷的两侧才会出现场强不连续而电势连续的情况。如带电的金属导体球，球内外的场强有突变。而这里说的场强不连续，表现在电势取向的环节。还是那个第三回路循环。
②库仑定律质疑
静电场场强环流定律失效，这与库仑定律是相互冲突的。如果库仑定律总是成立，在大量电荷叠加的情况下也成立，那么静电场场强环流积分一定为零。
这是因为，库仑定律要求空间各向同性，即基本电荷的电力线在空间各方向上分布是均匀的。如果大量电荷叠加时每个基本电荷的电力线还是如此分布，静电场的环流定律就不可能实现对零的突破。
不唯有图9.3的理论分析，实验上也有证明。《（大学物理学）电磁学》（第二版，清华大学出版社）的第11页在对文中“电力的叠加原理”做脚注时说：“叠加原理并不是普遍成立的。对于非常小的距离或非常大的力，叠加原理可能失效。特别是在电磁场的量子力学效应中，这种经典的力的叠加原理是不成立的。” 同样的道理，这与库仑定律要求空间各向同性也是相互矛盾的，如果大量电荷叠加时每个基本电荷的电力线还是如此分布，电力的叠加原理就不可能被突破。
⑴点电荷模型
按教科书的描述，电力线有两种模型：
模型一：电力线始于空间一点球形发散指向并分布在全宇宙空间（正电荷，电力线的源头），或电力线始于全宇宙并球形汇聚指向空间一点（负电荷，电力线的尾闾）。
模型二：电力线始于正电荷终止于负电荷。
以上两个模型是不同的，根据模型一，也就是库仑定律，可以导出静电场的场强环流定律为0等定律。根据模型二，这与库仑定律是相互冲突的，又得出静电场的场强环流不为0等结论。
先来看看平行板的电场，见图9.9：
平行板带等量异号电荷，当两板相距无穷远时，电荷均匀分布在板的两侧，如图9.9甲所示。当两板移近时，平行板外侧的电荷逐渐移向平行板内侧，如图9.9乙丙所示，当平行板两板距离足够近时，电荷将全部移向平行板内侧，外侧的电荷为零，如图9.9丁所示。如果平行板带等量同号电荷，移近时电荷将由内侧转移到外侧，两板足够近时，两板之间电荷为零。
如果讨论的不是平行板而是两个金属带电球，也有类似的结果，上面的讨论是教科书的基本常识，没有人会反对——事实上，有些教科书也列出了这个图示。现在做一点创新，做一点类比的推理，希望不至于引起某些人的跳脚反对。
相似的，对于基本电荷的电力线，如图9.10甲，当两个电荷无限远时，电力线为球形发散（汇聚）状；当两个异号电荷靠近时，电力线转向相对的一侧，如图9.10乙和丙；当两个异号电荷相距足够近时，电力线因相互吸引而全部转向两个电荷相对的一侧，如图9.10丁，其他方向没有电力线。在图9.10中，甲图符合场强叠加原理，乙、丙是过渡，场强叠加原理已不再有效，丁图是电力线完全发自正电荷终止于负电荷，很明显，场强叠加原理、场强环流定律、电势的连续性不再符合事实。
图9.11中，由于基本电荷之间的相互作用，电力线被限制在某一局部，其他部分没有电力线。在图9.11甲乙丙中，abcd的回路中，场强环流定律就是失效的。因为ab处于电场中，沿ab移动电荷时，电场力做功；bc、da的路线中，一部分与电力线垂直，一部分无电场，故电场力不做功；而cd部分根本无电场，没有电场力从何谈起电场力做功？
图9.11的甲乙丙不是突然而来的，是如图9.10的丁一样，是逐渐量变而得来的。即在图9.10中，只要不是图9.10甲的电力线分布，在图9.10乙和丙中场强环流定律已经失效了。场强环流定律失效和场强叠加原理失效是一致的，在图9.11甲乙丙中，没有电力线分布的部分区域，根本没有电力线（场强），还谈论什么场强（电力）的叠加原理呢？既然这部分区域没有电力线分布，也就谈不上场强叠加，谈不上电势了，所以在图9.11甲乙丙中电势的连续性已被突破了（按教科书认为场强有突变而电势总是连续的。如带电金属球的表面有场强，而内部场强为零，故场强有突变。而金属球表面和球内电势相同，故电势总是连续的）。
另外，按图9.11所示的同号电荷电力线分布，对于带电的金属球，其内部无电力线应当与图9.11的乙丙类似，即球内既然无电场分布，其电势必然为零。如同图9.11中没有电力线分布的区域，电场电势均为零。同样，在平行板电场中，如两板足够近以至于可以忽略边缘效应或边缘效应已经不存在，那么对于同号电荷，平行板内无电场，电势为零；或异号电荷时，平行板外无电场，电势为零。即平行板的两侧电势和场强同时有突变——因为电场和电势都是矢量。在电力线消失的地方，等势面中断，道理很简单，等势面与电力线处处正交，电力线消失了，还讨论什么等势面。本文前面谈到了图9.3中由于ab板的存在和AB电场的叠加，电势有取向，因此电势在不同方向上的取向时，电势和场强有突变，以至于等势面突然中断。现在图9.10图9.11所示的在电力线终止于或发起于电荷的地方电势和场强同样同时有突变。看来，场强和电势的突变是一致的。
教科书论场强可以突变而电势不可突变，是用精密的数学公式推导的。但是，数学公式的应用是有限的，当物理实际发生变化时，有时就不能再用数学公式。图9.10图9.11的点电荷模型分析，在没有电力线分布的地方，你还能用什么数学公式？就为了库仑定律的原因？
现在可以明白，图9.4中为何可以形成循环加速电场的原因了。在图9.4中，虽然无法形成图9.10丁所示的电力线完全发自于正电荷而终止于负电荷，但可以形成图9.10乙丙中所示的部分电力线发自正电荷而终止于负电荷。因此场强叠加原理不成立，场强环流不为零的机制依然存在，故从整体效果来看图9.4，循环加速电场是存在的。但是实际上，图9.3和图9.10、图9.11是有明显区别的，因为图9.10和图9.11是距离特别小的情况下发生的，在我们宏观的尺度下，这个影响可以忽略不计。因此图9.3或说图9.4的成立，主要因素在于导体的等势特性和电源对电势的分配，再加上磁场对运动电子的偏转是得循环可以自动完成。图9.10、图9.11仅仅可以联想核力的短程性和饱和性而已。参阅第六章6.1.3节及图6.1，以及6.1.5节关于电磁力和核力短程性和饱和性的讨论。显然，点电荷已经在向“面点荷”过渡了。
⑵库仑定律和电场中的电力
在图9.10图9.11中，基本电荷的电力线由球形发散（汇聚）到转向一个确定的方向，即异号电荷连线方向，会给人一个错觉。即电荷电力线由空间球形分布转为指向某一点的一束线状区，那么该点的场强必然增大，那么库仑定律的公式还能适用吗？适用，当然适用，这是点与面的变迁，不过库仑定律表达的相互作用力要改为场强表达式，因为相互作用力已经与距离不相关了。
点电荷的相互作用力可以用库仑定律来计算，相互作用力的大小与距离的平方成反比。但如果电荷均匀分布在无限大的平面上，检验电荷与均匀带电平面匀强电场之间的库仑力相互作用，已经与检验电荷和平面之间的距离无关，用场强表达式来计算。即用场强（场强的计算式中也没有距离项，匀强场场强的大小与距离无关）乘以检验电荷的电量得到检验电荷与带电平面之间的库仑相互作用力，而不能再使用库仑定律的公式表达式，与库仑定律相比较，距离项已经消去。注意这存在数学公式不再适用的变化，我们要尊重事实。
如果能够明确平行板（面电荷分布）相距距离远时可以看作两个点电荷之间的相互作用，比如无限远；同时又能够把两个点电荷相距距离近时看作两个平行板之间的电场，比如距离压缩为零。那么，就可以详细的分析如下：
图9.10甲中，正负基本电荷各有8条电力线发散（汇聚）分布在全宇宙空间（因为用平面图表示球面电力线分布，所以这里只是抽象表达），即正电荷有8条，负电荷有8条，二者共计16条。当这两者相互由天边移近时，电力线分布逐渐转向两电荷之间，如图9.10乙，正电荷4条电力线与负电荷的4条电力线相互延续而合为4条（原为4+4=8），两者另外还各有4条，既现在共有12条。如图9.10丙，正负电荷的各6条电力线相互延续合并为6条，每个电荷还有2条电力线未合并，即现在共有10条。图9.10丁中，正负电荷的各自8条电力线已经完全相互延续和结合，故总共只有8条电力线。由图9.10甲的16条到丁的8条，这是库仑定律的电力线合二为一。
如果用点电荷这样分析，各位还是看不明白。改为面电荷分布就清楚了。取两个带等量异号电荷均匀分布的无限大平行板电场的一部分，这样就可以把平行板电场的边缘效应消除而不必考虑了。设该平行板每板所带电量为q（与基本电荷电量e相类比）。据高斯定律，其中一板的电通量为Φe=q/ε0=4πkq，电通量在该板的每一侧的分布是4πkq/2=2πkq。即两板的总电通量为8πkq。由于为异号电荷，故两板之外的电通量相互抵消为零，只剩下两板之间的电通量4πkq。与总电通量8πkq相比，两板电场相互叠加后，总电通量就象刚才讨论图9.10点电荷的电力线一样，合二为一，消失一半了。现在可以明白在第六章的图6.1中为什么那般画图了吧。核力是饱和力，因为库仑定律的两条电力线合成了一条。
按教科书上说：点电荷的电力线球形分布在全宇宙，但又说，电力线发自正电荷终止于负电荷，电力线在无电荷处不中断。如果我们直接用点电荷电力线发自正电荷终止于负电荷的模型，可以得到图9.10的甲乙丙丁各图，相反，如果不用此模型，而只用电力线模型一，即点电荷电力线球形分布在全空间，仍然可以得到图9.10的甲乙丙丁各图。即在异号电荷平行板均匀电场中，两板之外的电力线是相互抵消的，这就是叠加原理。由于平行板在相距近时，两板之间电场均匀，而相距远时，又可以看作两个点电荷。那么，图9.10中的两个基本电荷也可以看作平行板电场。即两个点电荷相距特别近，比如相互距离压缩为零，就可以视作平行板电场了（电子的经典半径是10-15m，假如两个电子相距10-15m的距离，难道不可以看作面点荷？参考第四章4.2节并注意图4.1）。那么对于图9.10丁，就可以视作平行板电场边缘效应消失的情况（实际上，无限大带异号等量电荷平面的电场，是由一对对异号基本电荷的电场组成，每对异号电荷可以看作极其微小的平行板，这样，无数这样的“异号电荷对平行板”就组成了平行板电场。这时无须考虑两板距离，因为匀强电场中的库仑力和电场强度不再与距离有关）。电通量在两个电荷的内外侧总电通量为8πke，但两电荷之间的4πke是实在的，而两电荷外的电通量相互叠加为零。因为这时两个点电荷已经看作平行板电场，是均匀电场，匀强电场，库仑定律公式中的距离反比平方项已经消去，与距离完全无关。所以库仑定律失效。图9.10丙和乙则是平行板电场考虑边缘效应时，所以在图9.10丙中，两电荷有6条电力线相延续连接，有3条是负电荷的，另3条是正电荷的。而负电荷外的3条电力线，与来自正电荷的3条电力线相互抵消。同样，正电荷外的3条电力线，与来自负电荷的3条电力线相互抵消。
看来，所以电力叠加原理、电场叠加原理、（电势叠加原理、静电力是保守力、静电场是保守场）的失效，并没有什么神秘，这是由点电荷的电力（库仑相互作用力）、电场（场强）公式中的距离反比平方关系，到大量电荷呈均匀面分布时，电力、电场公式中的距离项丢失而引起（均匀电场中场强均匀分布，检验电荷和提供匀强场的电荷系之间的库仑力与他们之间的距离无关，场强的大小与距离无关）。
点电荷电力线的模型一与模型二是完全一致的，这是数学公式的局限性所引起。因为在点电荷电力（静电相互作用力）公式（库仑公式）中有距离平方项（反比），点电荷周围电场分布的场强计算公式中也有距离平方项（反比），而均匀电场对检验电荷的电场力公式（本质上仍为库仑定律公式）中没有距离项，均匀电场的电场分布公式（场强的大小，本质上仍为库仑公式）中没有距离项，所以库仑定律数学公式已经失效。配合图9.9图9.10图9.11的示意图，就可以明白点电荷电场分布在叠加为均匀电场分布时，静电场的保守场、静电力的保守力、场强环流定律、电力叠加原理、场强叠加原理、电势叠加原理，和库仑定律，就只好统统失效了。由于这个距离的反比平方项并不与高斯定律有关，即高斯定律的闭合面上，电通量与闭合面和电荷之间的距离无关，所以虽然在电场叠加时库仑定律失效，但高斯定律永远不会失效——仅限于静止，当运动时，高斯定律为牛爱因子破坏，而库仑定律却依旧成立。明白了理论与实验之间的双重验证，距离项可以消除，就可以知道石块推理比铁球实验更有效，即使没有教科书关于“电力叠加原理”不成立的实验事实，只根据图9.3中的电势取向，也可以明确场强环流不为零的事实，从而统一库仑定律在两个点电荷之间适用，在多电荷叠加时有面电荷分布的情况下不适用——这仅仅是形式上的不相对称，而本质上还是一致的。
上面论述库仑定律失效的问题，总结起来就是：1.从数学上说：库仑定律在点电荷的电场时，有距离平方反比项，而在面电荷分布的均匀电场情况时，距离项被消除，即面电荷分布是库仑定律失效的原因。2.从理论抽象模型来说，是从点电荷分布时电力线发散（汇聚）分布在全宇宙空间的点电荷模型，到面电荷分布时电力线发自正电荷终止于负电荷的点电荷模型，即电力线发自发自正电荷终止于负电荷是库仑定律失效的原因。3.点电荷的电力线模型的模型一，就是“点电荷”模型，电力线发散（汇聚）遍布全宇宙空间。点电荷的电力线模型二，就是“面电荷”模型，电力线源自正电荷终止于负电荷，这是因为点电荷相距无穷近时，点电荷可以看作平行板，所以称作“无穷近模型”。而模型一“点电荷”模型就称为“无穷远模型”。换句话说，导体铁电体所以能够实现静电屏蔽和电屏蔽，是由于电荷由点电荷分布向面电荷分布的转变，不管这个面电荷分布是平面还是曲面，是有限大，还是无限大。
那为什么两个点电荷之间的相互作用力总是能够用库仑定律来计算呢？因为对于点电荷来说场强和库仑力都有平方反比项，二者在计算中相互依赖并相互抵消。所以，当点电荷模型的分布不能够表达真实情况时，使用库仑公式还是有效。而且，从教科书的公式可以推算出，电荷均匀分布在一个球面上或球体上，在这个球面之外的空间，依旧可以使用库仑定律。这是空间几何分布的情况正好和公式的变化相适应——即距离项的消失。所以在两个点电荷相互的电力作用时，使用库仑定律总能够得到正确的结果。也难怪教科书称在小到10-17米的范围库仑定律总是成立的。当和平面（曲面）之间的距离小到不能把平面看作点电荷处理时，库仑定律就失效了。正如教科书所说的电力叠加原理失效：“非常小的距离或非常大的力”。
9.5.6电场物质和电场能量
为了和交变电磁场对接，教科书把静电场的能量定域在电场中，细分析起来，却发现电场物质和电场能量不一回事。因为你马上会说能量不守恒。
电场是一种实在的物质，这种物质的多少表现在什么地方呢？电场的性质可以由场强的大小反映出来，所以场强大的地方，电场物质多些，场强小的地方，场物质少。场强均匀的地方，场物质含量一样多。
首先看图9.12甲图，如果您认为平行板的边缘效应在讨论时不能忽略的话，就认为图9.12中所有的平行板都是无限大平行板电场的一部分，这样就不存在边缘效应了。
图9.12甲图中，AB和CD同样带Q+Q-的电荷，CD的距离是AB平行板的2倍。由于AB、CD平行板电场中电荷一样多，面积一样，因此面电荷密度相同，即电场强度相等。所以CD中的电场物质是AB中电场物质的2倍。同样，CD电场的能量是AB电场能量的2倍。电场能量和电场物质成正比。但注意一个细节，AB和CD的电荷一样多，同样多的电荷不能激发同样多的电场物质。而按基本电荷电力线充斥于全宇宙的模型，同样多的电荷应该激发相同的电场物质。显然，这个电荷的性质与我们平常认识的质量与物质的多少是不同的。物质多质量大，物质少质量少。
图9.12乙图中，ab、cd、ef、gh平行板大小、面积、距离完全一样，只是携带的电荷多少不同。ab板和cd板均带q+q-的电荷，而ef带2q+2q-的电荷，那么ab和cd重合起来就等于ef的电场。通过电场的密度即场强的分析，ab板加cd板电场物质当和ef电场物质的一样多。但从电场能量来看，ab加上cd的电场能量只有ef电场能量的一半。而gh相当于三个ab板电场，能量却是ab板电场能量的9倍。这就是说，电荷按正比增加时，电场物质按正比增加，而电场能量按平方比增加。其实，想一想电场能量公式中的电场强度的平方项就可以明白。为什么会这样呢？
图9.12丙中，ab是带q+q-的平行板，用外力把ab板分开，得平行板电场ab，可以让a板不动，只拉b板，即克服a板的吸引拉开b板，消耗一份功，得到一份电场物质。cd板也是带q+q-的平行板，可以拉开象ab板那样建立电场物质。如果把cd板放在ab板间的电场中拉开d板，假定cd都在a板的位置，那么c板无须移动，拉开d板到b板的位置时，需要克服c板的吸引做一份功，建立cd板间的一份电场物质。但需注意，在ab板的电场中拉开d板时，还需克服a板的吸引，b板的排斥，额外多做两份功但却没有多建立两份电场物质。就是说，拉开ab板，做一份功；在ab板中拉开cd板，做三份功；如果再在其中拉开带q+q-电荷的ef板，又需做五份功。即1+3+5=9，共需九份功。这就是电场物质按正比增加，而电场能量按平方比关系增加的事实。现在，您还能说电场能量定域在电场物质中吗？如果您还需坚持，就只好承认能量不守恒，即一份电场物质转化为一份电场能量，两份电场物质转化为四份电场能量，三份电场物质转化为九份电场能量。平方比的关系怎么是守恒的呢？
我们无意指责教科书对电场能量公式的计算，没错！但电场能量一定不能描述电场物质。根据电场物质和电场体积、电场强度的正比关系，我们可以类似质量的计算来定义电场物质的多少。质量等于物质的密度乘以物质的体积。于是，电场物质的多少指某一体积中电场物质的多少，只与电场强度的分布和该电场体积有关，即电场强度类似与质量的密度。参见第七章7.10节关于场量的概念。
9.5.7电子的能量
电子的能量，一般指电子的动能而不是势能，因为势能是相互作用的量度，在不同的电势位置其电势能不同。而且在电势不连续时，势能就会有突变，所以电子的能量指动能，只与电子的速度有关，与外电场无关。当然，电子在电场中运动时，其动能会改变。
平常物理学家认识的电子能量都是量化的，如光电效应或电子束流撞击X射线管阳极靶面时产生的光子，这些与电子有关的光子能量虽然大小不一，但都是量子化的。
但携带在电子身上的动能却是连续的，只是在释放或吸收光子时才是量化的光量子，而有时电子吸收或放出的是连续的以太场物质而不是光量子。在电场中加速时，电子吸收的是连续的以太场物质而不是光量子；同样，在电场中减速时，电子放出的是连续的以太场物质而不是光量子。通过电子在加减速时能量的改变，连续的电场场物质和量化的光子可以相互转化，这也可以看作算是以太涨落，但这时电子放出或吸收的光子不是以太涨落时的零点能光子，而可以是能量相当高的光子。阴极自循环时，电子吸收以太场物质获得动能后，一般就会作为人类可利用的能量，这就是能量的创造；而使用阳极自循环对电子能量的降低，即电子失去动能转为以太场物质实现能量消灭，这不是人类所为。能量的创造和消灭就是以太场连续物质和电子能量（光量子）的相互转化。物质生灭不能直接实现，物质可以和能量相互转化，而能量可以生灭，即物质的生灭是间接的。真空涨落时产生的正反虚粒子，可以认为有能量作为中间环节。
说白一点儿，在电场中电子加速获得动能时，电子动能的获得就是能量的创造，来自于以太场物质，并且与永动机无关，即任何势动能的转化过程，都是能量生灭的过程。
9.6 动库永动机
动库永动机（位场运动）输出交流电
运动电荷偶场在空间激发一个周期性的电场策动力，避开能量的守恒转化，实现能量的创造（只能够实现能量的创造而无能量的消灭）。
周期性势场通过静电感应引起其他物体之间电子定向运动时实现电能的创造，实现动库永动机（静磁感应创造磁流能，实现用磁流工作的动库永动机）。可惜输出功率不大，中小型化的单机功率约为20000W。这是由电容器的电容（磁容器的磁容）太小限制导致的结果。
实验和实用难点，
其一，工作电流很难提上去，能够实现0.3A到3A就相当不容易。工作电压也受到限制。
其二，为了减少阻力减少输入和提高电压增加输出，放入真空中为宜，但真空条件本身又限制了工作整体性能。
其三，需要使用大量的铁电体。
其四，一般可以考虑实现100左右的机械效率，但是单机输出功率偏小，估计大约在几万瓦到几十万瓦。
9.6.1周期性势场回避了能量的守恒转化
电磁是对称的，有电力、电荷，有磁力、磁荷，从对称性来说，使用电荷或磁荷无疑是一样的。对于我们的世界，属于热力学而不是冷力学，使用磁荷、磁导体来实现能量的不对称创造（创造冷能量，而安培环路定律可以把冷能量转化为热能——电流能）的代价比使用电荷的周期性势场创造能量的代价要高得多。这里介绍使用电荷创造热能——电流能，当然换用磁荷可以创造冷能量——磁流能。
在图9.13中，ABEF是导体，而CDGH是带电体，如图9.13甲所示，当带电体CD由绝缘杆连接并可以绕其中心轴转动时，CD可以在整个宇宙空间激发周期性的势场，而转动CD并不需要克服额外的电场力，只要克服转轴的摩擦力就可以了。图9.13乙所示，当CD在导体AB之间转动时，因为静电感应，导体AB出现感应电荷，由图9.13乙转动到丙所示的位置时，因为出现的感应电荷是相吸的，所以AB的转动并不需要克服电场力做功。当由图9.13丙的位置连续转动时，即C离开A，而D离开B时，异号电荷的吸引会不会对CD的转动产生电场阻力呢？不会。因为导体AB上面的电荷是感应电荷，只因为CD的带电状态而存在，当CD转动时，AB的电荷极化状态会回复到没有感应之前的不带电状态，这一点，可以从图9.13丁看出来，即两个等量带电的电容器，用导线连接时，电荷会自动转移，结果是两个电容器都不带电。CD之间用导线连接，电荷可以流动，就可以比拟于图9.13丙中的CD的整体转动。在图9.13辛中，可以看到，如果导体AB连接到一个高频电源上，产生足够高的频率，那么电荷C或D就会在AB的交变电场中往复振荡，在移动到导体AB表面之前就改变了运动方向。显然，AB电场对带电体CD所做的总功为0——CD本身的电势能和动能和AB电场的电源发生了交换而已。这样可以明确，当CD带电体如图9.13乙丙在导体AB中转动时，CD的转动并不需要克服AB的因为静电感应而出现的电场力额外做功，这样，如果导体AB用导线连接，那么AB就可以对外输出电能。AB输出的电能就是创造出来的，因为CD的转动仅仅需要克服转轴的摩擦力，而无需克服AB的电场力做功，这就实现了CD对AB（中的电子）做功，而回避了能量转化——即AB对外输出的能量不是由转动CD的机械力做功转化来的。
注意，反过来的过程是有区别的，比如，假如图9.13中转动的不是带电体CD，而是导体AB，那么就不完全是用力总功，而是有一半周期通过能量转化做功了，即这时导体AB对外输出的能量，有一半是由转动导体AB的机械力做功转化来的。
请看，图9.13戊中，导体EF绕中心轴转动时，只需要克服转轴的摩擦力，和甲中的CD一致。图9.13己中，在带电体GH中转动EF比如转动到图9.13庚的位置，导体EF出现感应电荷，并不需要克服电场力做功。——这一半周期中，转动导体时不需要输入能量，但是电流对外做了功。因此这一部分属于能量创造。但是，如图9.13庚的位置，当E要离开G，而F要离开H时，因为GH是电荷的主动携带者，GH上面的电荷不会主动消失，故EF的转动，需要克服GH电场力做功。这可以类比如图9.13丁，当CD没有使用导线连接时，要让导体AB上的电荷转移而消失，就必须要克服CD的电场力。——这一半周期中，转动导体时需要输入能量，因此这时输出的电流对外做功能量就是由转动导体时输入的，故能量守恒。看来，这里的转动谁是有学问的，转动二者其一时，效果是不对称的。转动带电体，用力做功，回避能量转化，实现能量创造；而转动导体，对外输出电能时，有半个周期必须借助能量转化。由此可见，能量守恒不是对外做功（输出电能）的必要条件，仅仅是完成对外做功的一种选择方式。
转动带电体CD时，在宇宙中激发了一个周期性的势场，而转动导体AB时，宇宙中并没有一个运动的周期性势场，由此可以看到，转动带电体还是导体，有着绝对不同的结果，而回避能量守恒转化的基本条件，就是“周期性势场”——用力做功。
普通的磁铁激发线圈中的电流输出电能时（我们现在使用的发电机），一定是机械力做功的能量和线圈中的电流能量相互转化，画图分析受力即可明白，因为楞次定律总是阻止转动，不管转动磁铁还是线圈，本文不再分析。
要理解图9.13，不妨再做一个对比实验，如图9.14，电容AB串联，接入交流电源的电路中，当如图9.14甲所示时，即开关断开，使用万用表交流电流档无法测出电流。而如图9.14乙时，即开关闭合——测出电流为8mA（2009.7.30晚上实验测试）。平行板电容器的面积大约是30.0×33.5mm，为了使电容尽可能大，二者之间使用塑料布为绝缘，并用一定重量的物体把两个板压紧，使距离尽可能小。使用照明电，有效值大约在220V附近。而对于图9.13丁，CD和AB形成电容，转动CD激发周期性势场，在AB之间的导线连接和断开时，带电的CD转动时不会有这样的情况出现的。因此使用交流电时有能量的势动能转化，而使用电荷偶转动时，不会有这样的情况发生。
9.6.2能量创造和能量守恒的统一
能够创造能量并不等于永动机的实现。比如第七章7.6.4节介绍的电磁流振荡，电流能转化为磁流能是能量的消灭，而磁流能转化成电流能是能量的创造，但是却与永动机无关。在图9.13中，带电体运动无需克服电场力做功，就实现了导体AB中的电流能，因此也是能量的创造，这和磁流能转化成电流能完全不同。磁流能和电流能的转化，在静力学看来，仍然是属于能量守恒而不是创造。无疑，假如图9.13中，周期性势场改为磁场，那么就实现了能量的消灭，这就是永静机了，当然，由于要实现低温条件，所以，永静机并没有必要运行，需要磁流能时，只要借助电流能的转化就可以了，即方便又经济。
电流能和磁流能之间的转化，可以看作+1和-1的转化，由于正能量和负能量仅仅是规定，因此，+1和-1之间的转化虽然是能量生灭，但同时又是能量守恒。那么，动库永动机实现的用力做功创造能量，又如何符合能量守恒律？我们知道能量守恒是物理第三公理，如果让一个永动机就打破了，那还可以称为公理吗？这可以看作0和±1之间的转化。0是宇宙能量，+1是永动机从宇宙中提取出的能量，那么，当电流能——即正能量提取一份后，宇宙的0就会多出-1的能量，即负能量。这样，±1=0，仍能是能量守恒。即电流能和磁流能的相互转化，是+1和-1之间的转化，是正和负的转换；而用力做功，创造能量，是宇宙正负能量的分化，即0份能量，分化为+1的一份正能量和-1的一份负能量。这里的0和±1之间的转化，和热力学里面的正负电子对湮灭不同，因为电子对的出现，需要一个γ光子的能量消失，而电子对的消灭，又出现了一对光子。而此处±1份能量的出现，只需要一个0。静库永动机和动库永动机一致，都是从0得到的能量。
要之，对称生灭，-1=+1；不对称生灭，0=±1，即0=(+1)+(-1)。
原来，能量确实创造了，只是能量守恒律有了新的意义，这在静力学里面，能量是守恒的，而在热力学里面，能量发生了创造和消灭。物理第三公理的成立，是就静力学而言。因此永动机和能量守恒是同时成立的，永动机是能量守恒的自然结果。
另外，动库永动机中，理论分析，创造势能（——即带电体周期性势场激发的导体AB之间的势能，势能推动电流的流动），可能只有能量的生灭，而其他物理量守恒，比如质量和电荷。而静库永动机，理论分析和初步的实验结果预示，创造动能-势能，创造能量的同时，可能还有质量和电荷的不守恒（在正信电子永动机中稍作分析），因此必须可靠接地，以保证永动机的运行。
使用第八章8.7.3节介绍的零能量参考系即质心参考系，静库永动机和动库永动机创造的能量，每一个正能量光子都和一个虚能量光子对应，因此整个宇宙的总的能量流是0，因此，这仍然可以看作是能量守恒。
其实，如果用零能量参考系（质心参考系）来分析，就没有太多的疑惑，因为宇宙是个0，在零能量参考系中，向各个方向的能量流都一样多，因此能量的创造就是很正常的了。深入的体会可以从正信电子永动机得到理解。
9.6.3动库永动机的实现条件
尽管能量创造了，但永动机的实现还是有条件的，最基本的条件，虽然输出的电流能和周期性势场的转动需要的能量无关，但是启动周期性势场还是需要能量的。最基本的就是摩擦力。即输出的电能功率，必须大于克服摩擦力做功的功率。此外，还有其他为保证永动机自持循环运转的必要条件。否则，就算是能量创造了，永动机还是动不了。
①摩擦起电和空气阻力
如果动库永动机在空气中运行，第一，空气的阻力会大于转轴的摩擦力，需要克服摩擦付出更多的功率。第二，带电体和空气的摩擦会发生摩擦起电，带来不必要的影响。第三，空气的存在也令绝缘性能容易变坏，更容易击穿。尤其是当选择导体作为带电体而令电源维持带电体的电荷数量时。而要让输出电流能最大化，必然要最大限度地提高带电体的电压。因此放到真空中为宜。
②转轴的摩擦阻力（输入功率成分）
放到真空中后，真空度越高越好。这样就要求转轴的润滑剂有特别的要求，可以选择真空泵油或真空封脂。《真空工程技术》995页表中列出的4#真空封脂使用温度最高限为130摄氏度，应该可以满足使用。选用真空泵油还是真空封脂，或者其他材料，我们可以听一听搞真空技术的专家意见。注意，我们这里的设计，真空泵油和真空封脂是用来润滑的，不是密封的。驱使电荷偶板转动的电动机是否可以考虑密封在真空室内？当然电动机的转轴也需要良好的润滑。这有一个问题，即电动机要发热，散热成了问题。这方面的设计，应该请搞真空的专家来分析对比数据。
③带电体的选择
带电体有三种选择方式，即铁电体、驻极体和导体-电源。
铁电体和驻极体都是可以选择的，但是这方面myore找不到更多的资料，如果铁电体或驻极体两端可以形成几万伏乃至于几十万伏的电压，就可以使用，而这时要考虑在运行时真空漏电流是否会对运行有不利影响。
导体-电源，即导体作为带电体，而用电源维持导体上的电荷。这时还是需要使用铁电体的，只是这时对铁电体本身是否可以产生电压差没有要求。本文按照导体-电源来讨论。
④漏电流（输入功率成分）
使用导体-电源时，就存在电源的漏电流，以及真空的漏电流。使用的电源电压要求很高，比如起码要几万伏或10万伏以上，如果电源不是纯粹的直流，比如有脉动成分。那么脉动成分也会成为输入功率部分，因为看图9.13丁，假如CD带电体之间接上交流电源，那么ABCD就等于串联的两个电容，那么交流电源的能量必然和AB之间的电流能发生转换。所以，脉动的电压成分越小，输入功率成分越小。
⑤转数的选择（输出功率成分）和同步辐射（输入功率成分）
带电体转动时，必然有同步辐射，这就会增加转动的动力，即要求有额外的输入功率。同步辐射和频率的4次方成正比（相当于振荡电偶极子的辐射功率），因此转动的速度不宜过快。而要增加输出功率，无疑转动越快越好。事实上可能实现的转速，同步辐射应该是可以忽略不计的。转速越快，输出功率越大，这时同步辐射的功率增加并不明显。
⑥铁电体的使用（增加输出功率）
不知道真空的击穿数据，但是，使用铁电体后，可以增加图9.13中ABCD之间的距离，这样就增加了输出的电流，因此就增加了输出功率（《电磁学》303页谈到钛酸钡的居里点为125℃，也要考虑，在真空中散热不方便，机械连续运转时温度是否会有所升高？）。
9.6.4动库永动机（创造电能）
见图9.15的设计示意图，三相式设计。由导体板带电形成电荷偶板，直流电源维持电荷偶板的电荷不变，即电压不变。
铁电体始终设计在电荷偶上面。铁电体，按教科书上面的说法，钛酸钡的介电强度只有3kV/mm，假如而电荷偶和AB板之间间隙设计为1mm，使用补充电荷电源电压假如为10万伏时，不考虑真空的绝缘击穿性能，假如全部由铁电体承担10万伏电压，那么需要36mm的铁电体厚度（事实上，真空还是要承受电压，即38mm的真空距离承受10万伏电压）。
粗略估计一下，假如一组的极板面积为1m2，按，电容公式为C=Q/U，平行板电容公式为C=ε0εrS/d，ε0=8.85×10-12C2/(N·m2)。d按0.038m计算，即每侧真空缝隙1mm，两侧为2mm，铁电体两侧共计36mm。真空介电常数为1，而铁电体εr为1000到10000，按1000计算。这相当于真空和铁电体各为电介质时两个电容的串联，故电容比真空距离2mm时电容为小。
有关的公式有，
电容C=ε0εrS/d （9.4）
电容器的电量Q=CU （9.5）
串联电容C=C1C2/(C1+C2) （9.6）
假令真空缝隙距离2mm时，电容为
C1=ε0εrS/d=ε0/0.002=500ε0
假令铁电体厚度36mm时，电容为
C2=ε0εrS/d=ε0·1000/0.036=27778ε0
所以总电容
C=500ε0·27778ε0/(500ε0+27778ε0)
=491.159ε0=4.346×10-9F
电容上电量为
Q=CU=4.346×10-9F×105V=4.346×10-4C
估算功率应该参照正弦交流电公式
按，因为动库永动机输出的是交流电，估计波形会和正弦交流电接近，应该使用交流电的有关公式估算，结果才能够和事实接近：
还有，因为交流电，因此电流是加倍的，即应该乘以2。
假如转数选择6000转每分钟，即每秒100转，那么，
电流可以达到Ipj=4.346×10-4C×100/s×2=8.692×10-2A。
计算得到的电流应该是平均值，平均值和有效值的关系为，
Ipj=2/π×21/2I=0.9I
故有效值I= Ipj/0.9=1.1111Ipj或I=π/2×2-1/2Ipj
假如使用10万伏的电压，那么10万伏应当为最大值，
有效值和最大值的关系为，
U=Um×2-1/2=0.707Um
故在理想情况下，可以获得的
电压有效值为U=0.707Um=0.707×10 0000V=7 0700V。
电流有效值为I=1.1111Ipj=1.1111×8.692×10-2A=9.6577×10-2A。
输出理想功率为，
UI=Um×2-1/2×π/2×2-1/2Ipj=π/4×Um×Ipj=0.7854×Um×Ipj
即UI=0.7854×10 0000V×8.692×10-2A=6827W
因为采用了三相式设计，故总功率为6827W×3=20481W
事实上，因为一些因素的限制和影响，实际输出功率还会小一些。为了提高输出功率，可以考虑：
①缩减真空缝隙
这是因为真空缝隙的缘故，假如真空缝隙每侧选择0.0005m，即两侧加起来为0.001m，也就是1mm，那么电容为
C=1000ε0·27778ε0/(1000ε0+27778ε0)=965.251ε0，这是刚才计算结果491.159ε0的1.96倍。相应的输出功率也会增加1.96倍。但是，当真空缝隙减小后，会给机械制作的精度和运转带来更高的要求，所以缩减真空缝隙的方法总有限制。电容增加也会引起同步辐射的增加。
②提高电压
另一个方法是继续增加电压，电压增高到2倍，电容的电量增加到2倍（由于铁电体厚度增加，电容略减小，故电容电量增加接近2倍），而输出功率增加到平方倍，即4倍。但是相应的铁电体厚度也要增加，铁电体增加后，自身重量也增加，同样也会增加摩擦力，电量增加后，也会增加同步辐射功率。所有的变化都是同步的。
③增加极板面积
还有可以考虑的方法是增加电容的表面积，这也有限制，因为增加了整体的体积，这对于真空室来说要有足够的强度，抵抗更大的大气压强，以避免被大气压挤破。估计动库永动机制成以后，单机功率大约是几万瓦到十几万瓦。当然，我没有机械制造方面的技术资料，如果真空缝隙可以缩小到0.0002mm，即本文计算数据0.002mm的0.1倍，那么单机功率就可以实现20万瓦以上。
④提高转速
最后，考虑转速的增加，一般机械的转速为3000转/分，本文按6000转/分估算，应该说已经偏高了。铁电体在金属表面的附着性能如何？铁电体本身的机械强度如何，没有这方面的数据，但是估计不能够象超级离心机6×104r/min那样来计算（数据来自于《力学》50页习题1.15），又《真空工程技术》，248页，“磁流体密封真空转轴可消除密封件间接触所产生的摩擦损失，提高轴的转速（可达120000r·min-1），极大地减少泄露。如果采用低蒸气压的磁流体，可将真空室内的真空度维持在1.3×10-7Pa以上。”能够实现6000转就不错了。当然，可以实现的简谐运动的频率还是不够高，所以同步辐射的功率影响应该可以忽略。
但myore认为作为长期运转的永动机，不宜使用太快的转数，因为在真空中散热不易，转速越快，摩擦阻力越大，产生的废热越大，有可能损害永动机长期运转性能。即使6000转每分，能够实现也就很好了。
⑤机械效率
机械效率难以估计，以上面最初算得的数据20000W的输出功率估计，假如各种输入功率为20W，那么机械效率为1000；假如各种输入功率总计为200W，那么机械效率为100。动库永动机实用后，即考虑多方面因素的折中效果，机械效率可能是几百，最小不会小于几十，否则就无所用处了，因为本身输出功率就不够高。
和静库永动机比较，动库永动机无需发射电子，无需偏转磁铁是优点；缺点是需要机械转动，更为致命的缺点是输出功率难以提高。还有一个缺点是由于使用了大量的铁电体，真空体积也大，制作时抽真空也麻烦，这一点可以参阅《真空工程技术》介绍，不属于本文讨论的内容。
9.6.5历史上的动库永动机
历史上的类似的动库永动机是什么呢？
①验电器
当物理学家向小学生演示带电体时，比如使用验电器，那么，带电体接近验电器的金属球时，箔片张开，离开时，箔片闭合。物理学家是否想过，当带电体往复运动，引起箔片的反复张弛，就是驱动了宇宙的周期性势场？
同样是静电，手摇静电起电机则和周期性势场脱节甚远，不提也罢。
②驻极体发电机
比如苏联的驻极体发电机就是操作反了的动库永动机。比如人民教育出版社网页，http://www.pep.com.cn/czwl/xszx/wlsb/wl9yd/wl9yd7/200311/t20031103_62045.htm介绍了驻极体发电机，源于二次世界大战之前日本科学家研制的驻极体，“引人注目的是苏联科学家制成的驻极体交流发电机。这种发电机，只在旋转着的金属圆盘下面固定几块驻极体，圆盘受驻极体电场的作用产生电压。增加驻极体的数量，或者加块圆盘的转速，都可以提高交流电的频率。”“用驻极体把机械能转变成电能，已成现实。只是它的功率还太小，而且体积太大、笨重。最初制造的只有2．3瓦功率的驻极体发电机，几乎与现代一股的二、三十千瓦的发电机一样大。如何缩小体积、提高功率乃是一个重要课题。”（按照本文的计算，提高功率是有极限的）本文已经讨论过，带电体和导体的转动是不对称的，因此驻极体发电机有半个循环创造能量（反过来，转动驻极体而让金属盘静止，就是动库永动机了），但是由于功率太小，而体积太大笨重，因此摩擦力一定消耗了很多功率，因此这些苏联的科学家并没有发现自己创造了能量——打破了能量守恒律！
当EF从图9.13己的位置转动到庚的位置时，转动时无需克服电场力做功，但是EF中的电流对外做功了。而EF从庚的位置继续转动时，需要克服电场力做功。这时EF中的电流对外做功需要能量代价。因为“不需要克服电场力”和“需要克服电场力”各占一半的过程，因此，在理想情况下，苏联科学家就做到了输入一份能量，得到两份的能量输出。即他们已经实现能量创造了。
myore见到的资料毕竟有限，关于驻极体发电机的资料也是在2009.2.15在网上搜索“驻极体”时无意发现的。阅者不妨拿自己见到过的资料，对比一下，看看历史上还有谁和动库永动机撞了一下，擦肩而过，如同历史上的阴极射线和伦琴射线的命运一样。
（全文见附件）
第九章 静力学定律和永动机.doc(492 KB)
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