第二章 电磁感应的空间信息（1）
教科书介绍法拉第做了几十个电磁实验，他总结提出了电磁感应的暂态性，即只有在变化时，才有感应电流。概括为五类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。归结为一句话，感应电动势的大小和通过导体回路的磁通量的变化率成正比，即物理学家描述的法拉第电磁感应定律。
本书第一章也分析演示了几十个电磁实验，主要的是法拉第转盘实验、肯纳德实验、法拉第-牛顿实验、和谐实验、位份实验、电磁驱动定位实验、法拉第守恒圈实验、oc封闭实验等等，核心体系在一个实验，和谐实验确证：单向电磁感应实现能量生灭。
尽管实验做了各种各样的方式，但是仍然存在问题，因此第二章要继续进行理论逻辑分析和实验探索，我们尝试在电磁感应的空间信息实验时突破oc封闭，如果能够突破oc封闭，应该可以实现实用的永动机。实验正在进行，我们还不知道最后的结果，只能够边实验边分析边改进。
第一章的错误比比皆是，比如一开始认为缪勒实验是一个有决定价值的实验，但是后来在做电磁屏蔽实验时才不得不注意到缪勒实验是伪实验，几乎没有价值。正因为如此，后来我们才使用和谐实验来说明颠倒右手定则、突破力的平行四边形原理、圆盘位份实验的可靠性和逻辑合理性。
在接着实验的基础上，通过分析，第一章还有一些基础性的错误。比如，原来认为电磁感应体现的运动绝对性与平动或者转动无关，但是现在我们又回到原来的看法，即电磁感应体现的运动绝对性仅仅在转动时才成立；平动时应该有独立的特点！
现在开始我们的探索吧。
2.1 李太平题写《牛爱力学》书名
李太平在myore实验探索永动机的过程中，不断地、坚定地给予帮助和支持，因此我们特别地占用一定的篇幅给予介绍：
2010.10.29
上午，我们的好朋友，著名书画艺术家李太平为博客书《牛爱力学》题名。现在不妨记录下这一历史时刻。《牛爱力学》书名，
李太平在书房
实用永动机的直接实验多年来一直没有实现，因此，
myore请李太平书写易经夫大人者字句（2010年11月17日），以勉励自己，再接再厉，通过实验创新，最终实现永动机。
2.2 突破c封闭
第一章“1.35”节图1.37介绍了空间六虚的oc封闭方式，因为涉及到圆、圆柱和转动，因此oc封闭的平面其实也包括弧面。介绍时给出的空间相互垂直的三个平面（弧面）的名称是平面圆盘面，立面柱平面，立面柱弧面，现在改一下名称，以便于记忆。
平面圆盘面改称圆盘面，oc封闭称为圆盘面oc封闭；
立面柱平面改称轴平面，oc封闭称为轴平面oc封闭；
立面柱弧面改称柱弧面，oc封闭称为柱弧面oc封闭。
后来进一步的分析和实验结果表明，对于第一章“1.35”节图1.37的介绍，磁铁只能够使用普通形式的磁铁，不可以使用和谐实验方式的磁铁。因为采用和谐实验方式的磁铁时，圆盘面和和柱弧面oc封闭的c封闭被突破。
这是我们在分析圆盘（圆筒）位份实验与和谐实验表面上看似逻辑不相容的逻辑时，通过实验解决的疑问。
（圆盘位份实验与和谐实验的逻辑可以与大家熟悉的波粒二象性、量子的位置动量不确定、量子的时间能量不确定逻辑相互对照）（当然还有，相对性时钟量尺适应于绝对的时空逻辑分析也可以对比）
图
2.1是突破c封闭的实验示意图（并参考第一章图1.37）。甲图是使用电动工具把圆盘磁铁切割成为两个半圆磁铁，然后极性相反固定在一起；乙图是使用两块小方块磁铁极性相反固定在一起，这都是和谐实验的方式。
图
2.1甲图中，bcd都是位于圆周上的等半径的点，那么，按照六虚oc封闭的说法，bac构成c封闭（bad虽然是直径，但也是c封闭，注意到c封闭不一定就是路径类似于c，因为空间的结构，c字还可以是一条直线）。如果采用的是普通形式的磁铁，那么如果给b点接一个滑动触点，和一个金属环滑动接触；给c点接一个滑动触点，和另一个金属环滑动接触，那么bac通过两个滑动触点借助滑动接触的两个金属环之间的导线连接可以构成一个闭合回路，当bac和磁铁同步转动时，闭合回路不可能出现电动势而观察到电流（圆盘位份实验）。但是，图2.1中使用的是和谐实验的方式，因此，当bac和磁铁同步转动时，闭合回路是否可以观察到动生电动势的电流呢？一开始我们以为图2.1中bac和磁铁同步转动时不可能有动生电动势，因为c封闭。但是考虑到和谐实验，我们有感觉到有些恐慌。因此借助实验来判决。结果实验中观察到图2.1和谐实验时，bac和磁铁同步转动时有动生电动势。不管是采用图2.1甲图的两个半圆磁铁，还是采用乙图的两个小方块磁铁，都可以观察到bac和磁铁同步转动时的动生电动势。突破c封闭已经拍摄视频，编号037，请访问myore的优酷空间：http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p36.html。
这令我们很兴奋，因为我们设想：是否可以同样实现o封闭的突破呢？
2.3 位份转移
我们接着分析图2.1中的bc两点，因为bc都位于等半径的圆周上，因此如果bc之间的连接导线是按照圆周的弧形走形的位置，即图2.1中bec路径，那么，bc两点通过滑动触点，借助外接的金属环用导线连接构成闭合回路时，bec和磁铁同步转动时，必然不可能有动生电动势。
如果是这样的话，那么就一定能够实现o封闭的突破！
我们立即改动实验装置，进行实验，结果不会突破o封闭，因为bec导线路径和磁铁同步转动时，同样产生动生电动势。即位于等半径的圆周上的bc两点，在使用普通方式的磁铁时，沿着圆周路径的bec和磁铁同步转动时没有动生电动势，但是使用和谐实验方式的磁铁却有动生电动势。
bc两点有动生电动势，并且和bc两点之间的导线连接路径无关，这称为位份转移。
参考图1.37，因为发生了位份转移，bc两点虽然位于等半径的圆周上，但是却有和磁铁同步转动时的动生电动势。因此，不管是圆盘面还是柱弧面，都实现了c封闭的突破，但是却仍然被o封闭着。
为什么说位于等半径的圆周上的bc两点，由沿着圆周弧度的导线连接时，和磁铁同步转动不可能有动生电动势呢？我们看到，沿圆周的bc弧线，即bec，和磁铁同步转动时，理论分析不应该出现动生电动势？我们熟知的教科书知识告诉我们，动生电动势在于导体“切割”磁力线。当法拉第转盘实验肯纳德实验说明动生电动势的产生不在于“切割”磁力线时，我们仍能够从法拉第肯纳德实验想象出“切割”的思维痕迹。沿圆周弧度的导线，无论单独转动，还是和磁铁同步转动，都让我们想象不到任何“切割”磁力线的痕迹，因此理论分析的结果就是，沿圆周弧度的导线和磁铁同步转动时不会产生动生电动势。但是，这个信念立即被实验事实打破：实验表明，如果采用和谐实验的磁铁，沿圆周弧线走行的导线和磁铁同步转动时，仍然可以有动生电动势。这是位份实验，仅仅要维护o封闭，维护能量守恒律！
这里面还有一个问题，如果我们采用普通式的磁铁，比如采用整块的圆盘形磁铁，采用圆周上的bc两点，无论沿圆周走向，还是从b点到圆心，再到c点的路径或者其他任意路径，无论是导线单独转动（这时磁铁静止），还是导线和磁铁同步转动，都不会产生动生电动势（注意，即使连接bc的导线单独转动，整体闭合回路的磁通量也没有发生改变）。由此分析，我们就应该明白位份的转移了。看来，正是由于位份转移，圆盘位份实验才与和谐实验没有矛盾。这里还有发人深省的思考，白光通过三棱镜发生色散，由此得到色光比白光更单纯，因此白光是由色光混合而成，色光是基本的观点。那么这里发生了位份转移，那么，和谐实验与圆盘位份实验，二者谁才是基本的呢？联系波粒二象性发挥想象，联系量子的时间能量位置动量不确定来对比。
考虑到普适情况，仍然参考图
1.37，对于磁铁，可以位于圆盘面上（法拉第转盘实验），可以位于柱弧面上（法拉第转筒实验），还可以位于轴平面上（居中式实验）。那么，当磁铁位于圆盘面上时（法拉第转盘实验），即图2.1，我们经过了实验检验，证明了位份转移实验从而突破圆盘面和柱弧面的c封闭，但是轴平面的c封闭依旧成立。当磁铁位于柱弧面上时（法拉第转筒实验），因为要求两个滑动触点出现在一个圆盘面上，我们无法加工，因此目前还无法直接实验，不过理论分析认为，磁铁位于柱弧面上时，仍然可以突破圆盘面和柱弧面的c封闭。而当磁铁位于轴平面上时，同样无法加工无法实验，这时是否可以有圆盘面和柱弧面的位份转移突破c封闭，还无法判定。还要注意相互交叉，比如，磁铁位于圆盘面上（转盘实验），导线回路可以选择圆盘面、柱弧面和轴平面，还可以选择空间之中任意回路。并且，磁铁位于柱弧面（转筒实验）或轴平面（居中式实验）上时，回路也可以任意选择。
位份转移的实验也拍摄了实验视频，请访问myore的优酷空间，观看视频038，http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p37.html。
2.4 轴平面磁铁的颠倒右手定则实验
原来介绍的颠倒右手定则时，磁铁位于圆盘面或者柱弧面上，对于轴平面没有介绍，因为当时实验数据很小。现在经过改进，实验效果有所提高，再加上要分析普适情况，因此必须有所介绍。
图
2.2中，ef为两个滑动触点，通过两个导电环外接导线构成回路。ef导线和磁铁同步转动时，产生动生电动势。动生电动势产生的方向与ef所处当地磁场方向的关系不是按照右手定则而是用左手判定，称为颠倒右手定则。这是实验结果。注意，dc段导线，以c为滑动触点，同时以d为滑动触点（即转轴引导电流）通过外接电流构成回路，dc导线和磁铁同步转动时可以出现动生电动势；但是在同速转动时，dc段导线产生的动生电动势比df段导线产生的动生电动势要小一些（实际实验时，由于干扰因素和我们实验设备的简略性，实验对比效果并不好）。理论分析是这样的，因为df段导线当地的磁场比dc导线当地的磁场多了cf一段，即df=dc+cf。同样，ab和ae在和磁铁同步转动时关系一致。
但是，
bc段产生的动生电动势，在转速相同时，却没有ef段导线大。因为ef段等价于df+ae，而bc段等价于ab+cd。从这一点关系可以联想到，表面上，ef段导线的当地磁场是产生动生电动势的依据，实质上产生的动生电动势，依据的不是ef段当地磁场，而是df段和ae段。这一点可以看出，相互作用力是遍布全空间，而不是局限于具体的空间中的确定位置。再有，从ef=df+ae和ef＞bc可以猜测逻辑，原来我们以为运动的绝对性只在于电磁感应，与平动转动无关，不过现在看来，绝对性的体现，不仅仅要求电磁感应，闭合回路的一部分，还要求是转动。平动时的情况无法体现绝对运动。可以参考myore优酷空间的视频039，http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p38.html。
2.5 平动电磁感应
第一章“1.25.3”节分析“法拉第转盘实验代表转动，而法拉第转盘实验可能代表了平动实验”，这个逻辑应该是错误的。从“2.4”节的图2.2实验看，ef=ae+df＞bc=ab+cd，可知，这实质上在于力的相互作用遍布于全空间。因此，ef和bc的电磁感应，不是ef、bc段的当地磁场，而是ae、df和ab、cd位置的磁场。
再分析第一章图1.34中，bh段等价于ab和gh段之和，显然bh段的当地磁场仍然只是一个幌子，根本在于gh和ab段的磁场。也就是说，bh段这个等价于转筒实验的位置，实质上在于转盘的空间位置。因此，法拉第转筒和转盘的实验的本质联系性，说明无论转盘还是转筒，只能够代表转动而不是平动。
那么平动电磁感应实验可以这样来做，仍采用第一章图1.28的方式，但是因为我们要实验导线和平行板电容器单独运动，因此磁铁应该向两侧延续很长的长度，即磁场要尽可能的长。
当磁铁导线同步平动时，没有动生电动势。
当导线和磁铁相对平动（二者之一运动）时，没有动生电动势。这就是说，即使有相对平动，有切割磁力线的形式，仍然可能没有动生电动势。
图1.28的实验我们没有条件来做，欢迎大家尝试。要注意不要犯缪勒的类似错误。理论分析是：综合圆盘面、柱弧面、轴平面磁铁的分布时的各种方式的实验现象，不管导线位于圆盘面还是柱弧面（转盘和转筒），产生的动生电动势只与转盘平面的磁感应强度（和转轴）有关，因此电磁感应的绝对性只与转动有关。在平动时，教科书介绍的切割磁力线的那段导线之所以会产生动生电动势，根本原因并不是因为（平动时）导线在磁场中的运动，而是由于闭合回路的包绕面积发生了改变，磁通量发生了变化而已！这时，对于平动来说，闭合回路的一段导线和磁铁，不管是绝对运动还是相对运动，都不存在电磁感应现象。
2.6 三垂平面的相互联系
把各种不同方式的具体实验进行抽象概括，寻找相同性、一致性、类似性，这样才能够更好的通过共性来探索个性，进一步的认识电磁感应的空间信息性。
空间的位置描述是笛卡儿坐标系，三个相互垂直的平面。而对于图1.37中的圆盘面、柱弧面、轴平面并不是两两垂直，但我们仍然可以运用抽象的角度认为这三个平面两两垂直，中华民族的文化积淀毁方破圆正好得到体现。
2.6.1 转盘转筒的联系
图1.34中，说明了在圆盘面上可以用两块磁铁在两个不同的平面上反向的组合，与圆柱面上的磁铁联系，现在换成两块圆盘磁铁，参见图2.3，两块磁铁的等效电流与圆筒状磁铁的等效电流相同。
这就说明，转盘磁铁和转筒磁铁的磁场的相关性，在某种情况下，二者相类似。
当转盘磁铁仅使用一块时（即位于一个圆盘面上而不是两个圆盘面），和转筒磁铁仍然有类似的地方。
当转盘磁铁仅使用一部分时（如扇面状或长条状、方块状等）转筒磁铁仅仅使用一部分时，二者仍然有类似性。
当转盘磁铁、转筒磁铁都使用和谐实验方式时，两者仍然有类似性。
2.6.2 转盘转筒和居中式的联系
图
2.4图2.5图2.6画出了转盘转筒居中式磁场磁场方向的大致示意图。
转盘转筒需要使用两块磁铁才可以构成和谐实验的方式（为了增加类比相关性，转盘磁铁需要在两个平面使用四块磁铁才可以和转筒和谐式类比），而居中式实验只要使用一块磁铁就可以表现出和谐实验的方式。
实质上，图
2.3中，转盘转筒磁铁的等效电流虽然可以大略看作相同，而磁场结构仍然不同。图2.4图2.5中，采用和谐实验的方式时，转盘转筒磁铁虽然表面上有相类的地方，实质上差距已经比较大了。
图2.6可以和图2.4图2.5相类比，但是磁场结构显然有较大的差别。
磁场在全空间的分布结构表明了某种信息性，实质上我们已经发现了实验结果的根本差异性。和谐实验时，我们已经突破
c封闭，实现位份转移。那么，借助不同形状的磁铁的组合，空间结构的调整，是否可以让磁场在全空间的分布的实现我们需要的信息性，突破o封闭，实现多匝应用时的能量创造呢？不管结果如何，看来我们要加以尝试了。可以访问myore的优酷空间，观看视频040，地址是http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p39.html。
2.7 位份实验的基础分析
参考图
2.7，对于空间磁场中任意的ab两点，之间可以选择任意的路径。路径1是直线连接，路径2是弧线连接，路径3是折线连接，路径4是随意的路径连接。位份实验的意义是这样的，对于确定的ab两点，连接导线不管走代表性的路径1，2，3，4还是走其他任意路径，当ab导线和磁铁同步同速转动时，ab之间产生的动生电动势都完全相同（大小和方向）。
从逻辑上反过来推导，如果闭合回路与磁铁同步转动时有动生电动势，比如图2.7中的路径1和3组成的闭合回路，那么显然，连接ab两点之间的路径1和3同步同速转动时，在导线ab上产生的动生电动势必然不相等。
这就是说，位份实验的突破和o封闭的突破是完全等价的。如果能够实现位份实验的突破，就等于突破了o封闭；反过来，如果实现了o封闭的突破，就等于突破了位份实验。
现在我们还不知道位份实验和o封闭是否可以突破，因为位份转移实验与位份实验在结果上还是等价的。
2.8 和谐实验的多重分法
和谐实验是用一正一反等大的磁铁来做，当然也可以不等大，比如圆盘磁铁，切割为120度和240度的两个扇面组合在一起构成360度的圆周，当然还可以是其他比例。
另外就是采用等大的磁铁（没有扇面磁铁可以用长方体磁铁代替做类似实验）。采用偶数来做，比如可以采用2，4，6，8，10等数量，每两块相邻的磁铁极性相反地固定在圆盘面上（当然也可以固定在圆柱面上）。
对于柱弧面，可以参考圆盘面磁铁的和谐分割方法。
对于轴平面（居中式），这里再重复介绍一下。
在图2.4图2.5的圆盘面和柱弧面磁铁的对比中，可以知道和谐实验时，圆盘面虽然两块磁铁就可以构成和谐实验的方式，但是要与柱弧面对比，圆盘面的磁铁要使用2个平面四块磁铁才能够表现出最大可能的相类性。而图2.6和图2.4图2.5相类，轴平面的磁铁只要一块就可以构成和谐实验。
这就是说，图2.8的和谐实验的多重分解，还要使用两个平面组合，才能够与柱弧面的磁铁相类比。
显然，轴平面的和谐实验，可以用图2.9来分析。
可知，轴平面使用
2块磁铁，类比于圆盘面使用4块磁铁（两个平面就是8块磁铁），轴平面使用3块磁铁，类比于圆盘面使用6块磁铁。这里我们又可以纠正以前分析时的一个错误逻辑，原来我们曾经以为居中式和谐实验（轴平面磁铁）的磁铁应该类比于向两侧无限延伸的磁铁，如同部分扇面磁铁和整个圆盘面的360度的类比一样；现在看来，不是。轴平面的磁铁也仍然在于和圆盘面的360度圆周类比，主要考虑因素仍然是圆心（转轴）和半径。
采用和谐实验的方式，实现了位份转移，突破了圆周上两点的c封闭。
而采用和谐多重分法实验的方式，我们又发现了位份消失，其实就是电磁感应的绝对性消失。
二〇一〇年十二月十一日星期六
myore
网易博客：http://myore.blog.163.com/
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工作单位：邯郸县粮食局综合业务科
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办公电话：0310-8132116
作 者：张建军
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