登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

myore

或跃在渊,位乎天德.咸速恒久,否极泰来.多磨难者成大事! 淘气不长大

 
 
 

日志

 
 
关于我

1.弹钢镚儿 2.转速倍频 3.绝对转动 4.永动机 5.绝对时空 6.拖动钟尺 7.电磁变阻(负电阻) 8.矢量时空(矢量物质、矢量能量)(负时间、负长度)

第二章 电磁感应的空间信息(4)  

2011-02-07 19:21:57|  分类: 博客书《牛爱力学 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

第二章 电磁感应的空间信息(4

 

我们的努力看来是白费了,我们一直以来都致力于突破oc封闭,但是反复的实验结果表明,闭合回路是没有绝对运动的电磁感应的,闭合回路的电磁感应仅仅存在于相对运动,即必须伴随闭合回路磁通量的改变。

 

2.25 不确定

量子的不确定现象确实反映在电磁感应的绝对性这个宏观现象,但是我们不要对应的太过于死板,而是要注意变化。即便是微观的不确定,仍旧是确定的,我们的不确定描述其实描述的是概率,事实上对于微观还是确定的,只是测量手段和被测量的物理量相互影响,测不准确罢了。

本来宏观的电磁感应现象是用右手定则判断的,可是和谐实验确证了存在颠倒右手定则、突破力的平行四边形定则的实验事实,这本身就是不确定的,看看,电磁感应有时用右手判断,有时用左手判断,而且还不能够运用平行四边形进行积分运算,还是确定的吗?

尤其是颠覆右手定则,我们究竟该用那只手来判断?对于一个确定的实验方案,确实,我们知道该用那只手来判断。我们反过来实验,假设我们有一块儿磁铁,我们不知道NS极。那么我们根据电磁感应现象来判断,但是由于左右手定则的混乱,我们一会儿在这个实验中把这一极判断为N极,可是从另一个实验中又把该极判断为S极,这岂不是很糟糕,可见,还是不确定的。

2.2中是右手定则(颠倒右手定则),而图2.17中却是颠覆右手定则(当然也有颠倒右手定则的成分),仅仅是磁铁的空间使用不同就有了变化。而且,后面我们还要介绍,对图2.17的四块磁铁的位置再做变化,那么,右手定则(颠倒右手定则)和颠覆右手定则就会出现在同一个实验装置的电磁感应实验中。在同一个实验装置中,右手定则和颠覆右手定则同时存在,这还是确定的吗?确实是确定的,但是也是不确定的。这是宏观的量子不确定现象,也是宏观的对于初始值不同的确定的混沌现象!右手定则和颠覆右手定则出现在同一个实验装备中,称为双手定则,下面来介绍。

 

2.26 双手定则

我们对图2.17的实验装置稍微改变,就可以得到右手定则(颠倒右手定则)和颠覆右手定则同时出现的实验结果。现在我们来看看图2.18

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 图

2.18中,位于NS极之间的区域,如果取中间的区域部分,如导线ab,导线ab和磁铁同步转动时没有动生电动势。如果距离磁极比较近,如ef或者gh,那么和磁铁同步转动时有动生电动势,比较大。

位于NN极之间的区域,如导线cd,和磁铁同步转动时有动生电动势,比较大。如果距离磁极较近,比如导线ijkl,和磁铁同步转动时也有动生电动势,但是数值反倒较小。

现在重点说右手定则和颠覆右手定则,位于同极之间的,比如NN极之间的cdijkl导线,采用右手定则(颠倒右手定则)判断,即采用圆心和圆周之间的半径(圆盘面)来判断时,采用右手定则,而采用圆柱面来判断时,颠倒右手定则。位于异极之间的,比如NS极之间的abefgh导线,采用颠覆右手定则判断,即采用圆心和圆周之间的半径(圆盘面)来判断时,颠倒右手定则,而采用圆柱面来判断时,采用右手定则。

现在我们看到,位于NN极之间的采用右手定则判断,位于NS极之间的采用颠覆右手定则判断,这种情况称为双手定则。

2.18把图2.2的实验和图2.17的实验结果,即右手定则(颠倒右手定则)和颠覆右手定则集中于一身,这是和以前的实验颇为不相同的实验结果!

 

2.27 量子化

现在我们对比图2.17和图2.18,来说说电磁感应的量子化问题,这又是和量子的现象有关联的特点:观看图2.19,这是把图2.172.18从俯视图的角度来看,

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 图

2.17和图2.18实验时采用的是同等规格的高强磁铁(图中画出的磁铁大小不一致,是为了强调图2.18的特殊性,实际实验时二者采用的磁铁大小完全一致),因此我们一开始认为实验时出现的动生电动势,当转速相同时,产生的动生电动势应该是基本上一样大小,但是实验结果并非如此。我们来对比:

其一,图2.17中,相邻的两极总是同名极性,在两极之间的中间部分,导线和磁铁同步转动时没有动生电动势,而在两极之间的距离磁极附近的部分,导线和磁铁同步转动时有动生电动势,但是数值比较小。我们的实验虽然不够精确,但是我们猜测,在没有动生电动势的区域和有动生电动势的区域,是突变的,而不是渐变的,即要么有,要么没有,是量子化的。

2.18中,当相邻的两极为同名的区间,中间区域的动生电动势比较大,以2为代表;距离磁极附近的动生电动势比较小,以1为代表。虽然我们的实验数据不够精确,我们感觉,大与小的差别可能是2倍,即21不仅仅是大小的代表,也是数值的对比。数值12区域之间没有渐变,而是突变,即这是量子化的。相邻的两极为异名的区间,中间区域没有动生电动势,以0为代表;距离磁极附近的动生电动势有,比较大,以2为代表。

其二,图2.17中的数值1和图2.18图中的数值1可能相当,即可能相等,在转速相同时,采用同一规格磁铁,制作的大小相等时。

2.18中的同名磁极之间的数值2,和异名磁极之间的数值2相当。

其三,图2.17中,同名磁极之间的分布是,中间没有,距离磁极近的区域有,但是数值比较小。而图2.18中,同名磁极之间的分布是,中间不但有,而且数值大;距离磁极附近的区域,虽然有但是数值反倒小。

2.18中,同名磁极之间的分布,中间的数值大,为2,距离磁极附近的数值反倒小,为1。而异名磁极之间的分布,中间的数值小到为0,距离磁极附近的数值反倒大,为2

其四,图2.17中,始终是同名磁极相邻,只要有动生电动势的区域,都是颠覆右手定则。而图2.18中,同名磁极相邻的区域,却是采用右手定则。

2.18中,同名磁极相邻的区间,采用右手定则,而异名磁极相邻的区间,采用颠覆右手定则判断动生电动势的方向!

其五,尽管图2.18实现了颠覆右手定则,但是右手定则和颠覆右手定则只能够在两个不同的闭合回路中出现,因此和图2.17一样,不能够突破o封闭。即使在图2.18中采用单个闭合回路走右手定则和颠覆右手定则的区域构成一个闭合回路,仍然无法突破o封闭,对于位份实验也是一样的。

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 双手定则我们拍摄了视频,可以访问

myore的优酷空间,观看视频048,地址是:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p47.html

另外我们注意,量子化的本身也是连续的。比如我们可以设想,采用磁铁的大小、磁性强弱,转动的速度的微小变化,那么图2.17和图2.18中的所谓的12就是一个连续变化的数值单位。看来,量子化和连续化也是无法完全区分开的。

此外还需再次分析,对比了图2.17和图2.18,可以看到异名磁极之间还是可以有同步转动的动生电动势的。那么图2.9和图2.11的划分还有什么意义?我们原来的设想和区分不就是失去意义了吗?注意,图2.10和图2.18的情况不一样,图2.10即使采用距离磁极附近的区域,也没有观察到可信的动生电动势,指针的微小偏移,我们认为是干扰因素造成的,即图2.10的实验没有位份实验(位份消失实验),没有同步转动时的动生电动势!

 

我们反复的实验的目的,固然是为了寻找客观规律,但是最主要的目的还是想试图突破o封闭,实现可以应用的永动机创造能量,哪怕功率并不大,实用性差,但是只要能够实现,就容易说服科学界。可是现在看来很渺茫。这个根源我们已经分析了:

1,位份实验,位份实验的结果是与路径无关,因此无法突破o封闭。

2,那么导致位份实验的根源又是什么呢?有两个,一是圆柱面上的电磁感应归根结底是圆盘面的磁场和电场的分布,因此有位份实验,和路径无关。二是和谐实验虽然实现了位份转移,但是圆周上的弧线又和圆盘面的半径等价,因此仍然是位份实验的结果,不可能突破o封闭。

这就是说,要想突破o封闭,就要突破位份实验。而要突破位份实验,就要绕开圆柱面和圆盘面的关系,绕开和谐实验时圆周弧线和半径的位份转移关系。可是目前我们并没有发现突破这些根本的实验事实,自然也无法构想理论。我们的假设总是在实验事实之前撞得头破血流。我们是否应该放弃对于o封闭突破的尝试和努力?

 

2.28 双手定则的普适性

我们已经意识到,对于轴平面磁铁来说,磁铁的块数可以是任意的。事实上,如果不去讲求对称的话,圆盘面和柱弧面的磁铁的块数也可以是任意的。现在,我们认为有必要多做一些实验,来分析实验的普遍性规律。

 

2.28.1 一块磁铁,右手定则(颠倒右手定则)

可以参考图2.2,颠倒右手定则,并结合图2.20分析,

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 采用图

2.2实验时,如果选择两个确定点bc来作为滑动触点,磁铁和导线bc同步转动,可以得到如图2.20所示的实验结果,在圆盘面上等价的半径选择右手定则判断动生电动势的方向,而如果选择圆柱面上判断动生电动势的方向,则需要采用颠倒右手定则。

 

2.28.2 两块磁铁

其一,两块磁铁,右手定则

如果仍然采用图2.2来实验,但是由两块磁铁组成等价于图2.2的实验,那么,实验结果和图2.20等价,即图2.21

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 其二,两块磁铁,位份消失

如果图2.21中的磁铁其中一块极性颠倒,那么实验时的情况就是图2.10,出现位份消失的情况,可以参考图2.22

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 虽然没有同步转动时的电磁感应现象,但是我们仍然把她称为和谐实验。这样可以和其他情况对比。

 

2.28.3 三块磁铁

两个确定点的选择,可以参考图2.2和图2.10,现在只给出右手定则或者颠覆右手定则以及量子化的简图示意,使用三块磁铁时,可以有两种情况。

其一,三块磁铁未知数

参考图2.23

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 如图

2.23的情况,我们没有实验,因此不知道实验结果。我们对比两块和四块磁铁的各种情况,无法判断图2.23中,将会出现右手定则的结果,还是颠覆右手定则的结局呢?只有实验才知道。不过我们认为这没有什么意义,因此就不再去实验求证了。

其二,三块磁铁双手定则

参考图2.24

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 三块磁铁使用时,如果采用图

2.24的形式,那么在同一个实验装备中,再次出现双手定则的情况。注意图中的标注的01是量子化的示意。但是注意不要僵化理解。比如说吧,图2.20和图2.21中的数字1和图2.24中的数字1是不同的,因为使用的磁铁块数不同。同理,使用四块磁铁时,标注的1和图2.24也是不同的。

还需要注意,虽然图2.24中标注了同样的一个1,但是实际上可能并不相同,实验中我们采用其他的实验方法粗略估计,两个极性相同的磁极之间的1,可能比两个不同极性之间的1大一些。但是由于实验比较粗略,我们这里仅仅标注1,而不再估计实际数值在同半径长度,同转速,同滑动触动情况时的动生电动势的大小的具体差别。

可以看到,在图2.24中,两个极性相同的磁极之间,距离磁极附近的区域没有同步转动时的动生电动势,而磁极之间的中间区域有;而两个极性相异的磁极,他们中间的地带没有动生电动势,而在磁极附近有。还可以注意到,极性相同的磁极之间,采用右手定则的判断方式,而极性相异的磁极之间,采用颠覆右手定则的判断方式。

这让我们想到,是否磁铁的块数不少于3块时,都可以出现双手定则的情况?

 

2.28.4 四块磁铁

其一,对抗式,颠覆右手定则

本章2.23节和2.24节已经详细介绍了,可以参考图2.17和图2.19

如果不是把这四块磁铁一块一块地叠加在一起,而是看做两块两块的叠加,那么,图2.17可以看做是图2.10(图2.22)的两块磁铁相互交错叠加,这样有图2.17和图2.25两种情况。

其二,顺着跑,颠覆右手定则

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 可以看到,图

2.25实验时使用的磁铁的结构和图2.17不同,但是实验结果却是非常的类似,二者都是颠覆右手定则,都是101的实验量子化数据。

2.22、图2.23和图2.25,对比后可以发现,磁铁都是沿着顺时针或者逆时针在一个圆周布置的,因此可以用“顺着跑”来记忆,那么,二块磁铁位份消失,而四块磁铁是颠覆右手定则,那么,三块磁铁的情况,在实验前,我们也就无法做出判断了。有兴趣的可以自己动手试试看,究竟是什么结果。

其三,双手定则

本章2.26节已经详细介绍过了,可以参阅图2.18和图2.19

2.18可以看做是图2.21的两块磁铁的位份实验交错叠加而成。

其四,颠覆右手定则

如果把图2.21和图2.22的磁铁交错叠加,也可以构成四块磁铁的一种情况,参考图2.26

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 实验时,标注数字

2的位置,导线磁铁同步同速转动时动生电动势的数值可能不是标注数字1的位置的正好两倍,但是由于实验的粗略,我们大略估计可能是这样,欢迎大家用更高精度的实验来验证。

其实,图2.26和图2.18的磁铁分布对于圆周的信息来说更为接近,但是图2.18是双手定则,而图2.26的整个圆周都是颠倒右手定则!反倒是图2.26和图2.17、图2.25更接近。而在量子化的数值上,图2.26和图2.17、图2.18、图2.25都有关联,想想看,同样是在异极之间,为什么有的位置是2,而有的位置是1

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 现在,把两块磁铁、三块磁铁、四块磁铁的各种情况对比一下,看看我们原来的坚持的看法会受到什么样的启发!

双手定则的普遍性,myore实验室已经拍成了实验视频,请访问myore的优酷空间,观看视频049,具体地址是:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p48.html

 

2.29 同一半径双手定则

四块磁铁的对抗式和顺着跑式二者重叠,分为内外圈,内圈为对抗式,外圈为顺着跑式,参看图2.27

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 图

2.27中,如果在同一条半径上遵守右手定则或者颠覆右手定则,那么,ceac导线同磁铁同步转动时,动生电动势应该有可以观察到的不同。对于ce来说,cecdde组成,由于遵守右手定则或者颠覆右手定则,因此,cdde的动生电动势是相加的。而ac不同,如果这条半径同时地遵守右手定则或者同时地颠覆右手定则,那么,组成acbcab两部分的动生电动势,就会相互削弱。那么,ac的动生电动势,就会明显比ce的小。但是实验中观察到二者没有可信的区别,即acce动生电动势一样大。

根据ce可以判断出ce半径是颠覆右手定则的,因此可以立即判断acab段颠覆右手定则,而bc段遵守右手定则。这与原来的双手定则不同,原来的双手定则,仅仅是在同一个实验装备上,不是同一条半径,是不同的圆盘面的区域。而现在,右手定则和颠覆右手定则,同时地位于同一条半径上!

但是,这个突破却仍然不能够实现对于oc封闭的突破。

2.27没有实现对于oc封闭的突破,因此我们又设想了其他的实验方法,图2.28是一种情况,图2.28中,采用对抗式的四块磁铁重叠,但是分布在两个圆圈(圆环)的部分,不同时的居于四正位,而是内外圈分布于四正四隅位置。

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 

2.28中,我们按着图上的序号①②③④实验后,猜到了序号⑤位置的实验结果,实验后果然如此,那么,根据序号①②③④⑤位置的颠覆右手定则和右手定则的实验结果,你能够说出其他位置的实验结果吗?

2.28同样没有突破oc封闭,我们的实验走入了一个僵局,是否oc封闭对于电磁感应来说是不可能突破的?

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

 此外,注意一下颠覆右手定则和肯纳德实验的联系。法拉第转盘实验肯纳德实验中,体现了电磁感应现象中,运动的绝对性。因此,不管是导线(金属盘)独立转动,还是导线磁铁同步转动,都是同样的结果。但是,到了我们使用部分磁铁以及和谐实验就不同了,导线的独立转动,与导线磁铁同步转动的结果是不一样的。和谐实验时,如果独立转动导线,那么闭合回路磁通量的周期性改变起到主导作用,因此如果用直流电流表观察,相互抵消而可以观察不到。但是如果导线磁铁同步转动,那就不一样了,因为周期性的磁通量改变低消后,还有导线磁铁同步转动时的动生电动势!再如,位份转移时,闭合回路磁通量可以做到基本上不变,当然要求导线磁铁二者同步转动。我们分析颠覆右手定则,仅仅对于导线和磁铁同步转动时有效,如果实验时仅仅转动导线,那么闭合回路磁通量改变,就会因为磁通量改变而有感生电动势,因此仍然是右手定则,而不会颠覆!

同一半径的双手定则,可以参考myore实验室拍摄的视频050,请访问myore的优酷空间,具体地址是:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p49.html

myore实验室非常感谢大力支持我们的朋友,我们再次感谢李太平为我们实验室题写的《牛爱力学》和《夫大人者》,参考照片如下:

第二章 电磁感应的空间信息(4) - myore - myore

  

2.30 牛牛定律(电磁)

2.30.1 法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应第一定律: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,感应电动势的方向有赖于磁场的方向和它的变化情况。这就是教科书上介绍的法拉第电磁感应定律。

法拉第电磁感应定律和楞次定律是区分不开的,感应电动势的方向是这样的,它产生的感应电流在回路中产生的磁场总是阻碍该回路中的磁通量的变化趋势,这个规律叫楞次定律

注意物理规律的本质性,教科书提到的知识可以这样归结为几句话:1,动生电动势。一个长方体的闭合回路处于匀强磁场中,其中一边以恒定速度沿着垂直于磁场的平面内平移。动生电动势归结于这边的平移,动生电动势只在该边产生。电动势是非静电力作用的体现。移动的这一边内部的电子受到的洛伦兹力看成是一种等效的“非静电场”的作用。2,感生电动势。一个任意的静止的闭合回路,包围的磁通量发生变化时,回路中出现感生电动势。闭合回路静止,因此不去讨论回路内部电子受到的洛伦兹力。推动回路内电子移动的非静电力只能是一种电场力。这种电场是磁场的变化引起的,称感生电场,这就是产生感生电动势的“非静电场”。3,涡旋电场。变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,这就是麦克斯韦的统一的电磁场。按照教科书的介绍,法拉第当时只着眼于导体回路中感应电动势的产生,而麦克斯韦更着重于电场和磁场的普遍性联系。麦克斯韦认为,磁场变化时,不但在导体回路中,而且在空间任一地点都会产生电场,感应电场的环路积分不等于零,所以又叫做涡旋电场。但是运动交变的电磁场符合叠加原理。

按:教科书讨论的动生电动势,一个长方体的闭合回路,三边静止,一边运动,这时,动生电动势仅仅产生在移动的这一边上。但是问题在于,一边移动时闭合回路磁通量的改变属于整体闭合回路,是否可以确切的按照单边分析?我们在法拉第转盘实验中,分析时,没有简单地从动生电动势产生在移动的这一边,因为我们必须考虑导线和磁铁的同步转动,相对运动和绝对运动的协调性,因此,教科书的知识仅仅可以作为参考,不能够作为分析的依据。细致分析我们的实验结果,教科书的论述是不成立的,即处于匀强磁场中的长方体的闭合回路的一边平移时,产生的动生电动势(导线运动)和感生电动势(闭合回路磁通量改变)是无法区分的;因此,说动生电动势的产生完全在于运动的这一边是错误的分析。

教科书上当然没有法拉第电磁感应第二定律!

但是教科书讨论的情况总是和闭合回路磁通量的改变关联,而法拉第转盘实验中,无论金属盘的独立转动,还是金属盘和圆盘状磁铁的同步转动,都没有闭合回路磁通量的改变。

法拉第电磁感应第一定律,仅仅体现了运动的相对性,说明了一切运动都是相对的,与二者相对于绝对参考系的绝对运动无关。爱因斯坦就是坚持这种思想创造了相对论。但是爱因斯坦并没有注意到这种实验事实的普遍性和全面性,闭合回路和磁铁相对运动但是可以保证闭合回路的磁通量不变,这时虽然有相对运动,但是却没有电磁感应现象,比如轴对称磁铁沿轴心转动,或者闭合圆线圈沿轴心转动,磁通量不变但是有相对运动,没有电磁感应现象,显然,用电磁感应描述运动的完全的相对性是不合理的。当然,只有绝对性运动,才能够教育爱因斯坦。

法拉第电磁感应第二定律:法拉第转盘实验中,不管金属盘单独转动,还是金属盘圆盘磁铁同步转动,闭合回路磁通量不变,动生电动势的大小取决于等价的径向导线转动时扫过磁通量的变化率。这时圆盘磁铁应该是均匀的轴对称磁铁,转轴位于磁铁对称磁场的轴心。

(法拉第电磁感应第一定律和楞次定律密切不可区分,而法拉第电磁感应第二定律,由于回路磁通量不变,因此突破了楞次定律。)

(这是说径向导线转动时扫过的磁通量的变化率,注意,径向导线扫过时,虽然闭合回路磁通量在改变,但是并不等价;只有在闭合回路的静止边是贴在磁铁上才可以近似理解。注意这个闭合回路磁通量改变的空间关系,因为如果以转筒代替转盘,那么,柱面线段代替金属圆筒,柱面线段导线转动时,扫过的磁通量变化率,和闭合回路磁通量的变化率是完全不同的——从三维立体空间结构分析闭合回路磁通量的改变)

法拉第电磁感应第二定律说明了运动的绝对性,这是本质上和法拉第电磁感应第一定律的根本区别。但是法拉第肯纳德缪勒仅仅发现了转盘形式,没有讨论转筒形式;仅仅实验了圆盘磁铁,没有尝试部分磁铁;仅仅演示了电磁感应,而没有验证电磁驱动。

法拉第肯纳德缪勒没有做过转筒的形式,这里补充一下,

法拉第电磁感应第二定律(补充):法拉第转筒实验中,不管是金属筒独立转动,还是金属筒和圆筒磁铁同步转动,闭合回路磁通量不变,动生电动势的大小取决于等价的柱面线段导线转动时扫过的磁通量的变化率。

法拉第电磁感应定律描述了能量守恒定律,对于电磁感应时出现的能量生灭,myore以淘气妹妹牛牛来命名,称为牛牛电磁感应定律。

 

2.30.2 牛牛电磁感应定律

如果法拉第转盘实验中使用的不是圆盘磁铁,而是扇面的,长条状的,导线的转动与磁铁导线同步转动的情况是大不相同的。当然可以拓展到转筒的实验现象。

牛牛电磁第一定律:法拉第转盘和法拉第转筒实验中,当磁铁改为圆盘的一部分扇面时,或者磁铁改为圆筒的一部分柱面时,同步转动磁铁和导线时,电磁感应是不对称的部分电磁感应(称为单向电磁感应)。这时能量发生了生灭。

动生电动势不再符合法拉第电磁感应定律。和扇面或柱面对应的圆周弧度有关。这时,要考虑位份实验,圆盘位份实验,要注意分析独立转动导线与磁铁导线同步转动的区别。

对于居中式(轴平面使用磁铁)也是一样的,补充。

磁铁导线同步转动时,导线感受到的当地磁场的磁感应强度的积分磁场不变,因此转速恒定时,在转动的圆周上的任意位置,动生电动势大小不变;而另一段导线相对转动时,另一段导线与磁铁导线的相对转动的圆周位置,导线感受的磁场时刻变化,相对扫过的磁通量的变化率出现的感生电动势时刻在变,这和绝对转动的磁铁导线的动生电动势不同步必然叠加,因此突破能量的守恒律。

这里,我们讨论的仅仅限于法拉第对于电磁感应现象的研究思路,并没有涉及麦克斯韦关于电磁场的相互激发,也就是没有考虑“涡旋电场”的因素。

牛牛电磁第二定律:和谐实验时,是完全的单向电磁感应。有转盘、转筒、居中式三种形式。这时只有能量的创造,单向电磁感应也可以称为单右定则。

牛牛电磁第三定律:法拉第转盘和转筒实验时,如果采用部分磁铁,可以出现颠倒右手定则和突破力的平行四边形定则的情况。这时微观上电磁力叠加原理不成立,导线内部的自由电子受到的电磁力,已经突破了牛顿运动三定律,因此也突破了动量角动量守恒定律。但是这仅仅限于微观的量子行为。

对于居中式(轴平面磁铁)也是一样的,补充。

还需要补充的是,即使使用法拉第转盘、法拉第转筒的360度磁铁,能量守恒,但是金属盘导线和磁铁转动时,从微观上来说,牛顿运动三定律和动量角动量也是不守恒的,仅仅在于反映到宏观层面上时,因为各种因素的抵消,从宏观上看不到而已。

从宏观上看,颠倒右手定则和突破力的平行四边形法则,仅仅限于导线内部电子受到的洛伦兹力,只对“非静电力”电动势有效。表现出的宏观的电磁驱动,导线受到磁铁的安培力和导线对磁铁的奥斯特力还是符合牛顿运动三定律,因此动量角动量依旧守恒。

牛牛电磁定律是对法拉第电磁感应定律的延续,法拉第、麦克斯韦、楞次等等,都是站在能量守恒转化的基础上研究探索问题的。牛牛很淘气,只喜欢打破常规,因此牛牛定律是突破教科书的基础定律为立足点。

牛牛定律打破了科学家的顽固不化的思想,实现了能量的生灭。从物理学史的研究规律看,牛顿运动三定律,动量角动量守恒律,质心参考系,能量守恒是一体的。牛牛定律突破了能量守恒律,虽然从机械系的牛顿运动三定律动量角动量守恒律在质心参考系中并没有得到突破;但是对于微观的电磁力的突破,确实从宏观上观察到了,这就是能量守恒律突破的基础,导线内部的电子受到的推动力不是牛顿运动第三定律的平衡力,而是“单向力”,这意味着牛顿运动三定律全部的突破,质心参考系中,动量角动量守恒律的突破!这会给那些研究基本粒子的坚持动量角动量守恒定律的顽固脑袋一个沉痛的教训。

牛牛电磁第四定律:电磁感应的空间信息表明,电磁感应不但表明了运动的相对性和绝对性,也表明了不确定现象和量子化的事实。位份实验、圆盘位份实验、和谐实验、右手定则、颠倒右手定则、颠覆右手定则、双手定则、同一半径双手定则、量子化的实验结果,都表明了这一点。看来,所谓的相对论是不成立的,而量子的不确定和量子化问题,也在宏观中得到体现。

宏观的不确定现象和微观的不是完全相同的,还体现了混沌现象。由此可以想到,微观的不确定未尝不是确定的。微观的能量生灭不是反映到宏观世界中了吗?

 

2.31 参考系、力、运动的四种方式

 

2.31.1基础分析的四种参考系

在物理量的分析中,不难总结出四种基本的参考系:绝对参考系,质心参考系,永动参考系,轨道动能参考系。

绝对参考系  myore已经反复地证明了牛顿经典时空观是正确的,时空是绝对的,运动则是绝对和相对的,时空与物质和运动的存在和运动变化方式无关。因此绝对静止的参考系是存在的。以太充满了绝对参考系之中,但是以太不等于绝对参考系。以太可以理解为电磁以太。

质心参考系  质心参考系和守恒律、对称性相互联系。经典的牛顿运动定律相关的物理量都可以找到守恒的规律,一切都是对称的,和物质运动有关的规律都是成立的,即对于牛顿运动定律来说。由于内力和内力矩成对出现,力的叠加原理成立,因此角动量、动量、动能、能量都是守恒的。不可能借助双向力(平衡力)的作用方式实现角动量、动量和能量守恒的突破,因此,无法实现单向力推进器,更不能够实现永动机。由此导出的世界是热寂的,即热力学定律成立。

但是牛牛力学彻底的打破了这个规则。牛爱永动机借助万有引斥力的对抗可以实现能量的创造,静库永动机借助等势导体可以突破静电场的场强环流定律实现能量的生灭,牛牛永动机、爱爱永动机可以借助颠倒右手定则、突破力的平行四边形法则实现对牛顿运动三定律、动量角动量守恒的突破,实现能量的生灭。由此实现了能量传递规律的循环性,全面突破热力学四定律。分析牛牛力学和牛顿力学,最起码的基础就是质心参考系,还有守恒律、对称性、超距作用和信息性。

永动参考系  解决爱因斯坦相对论的荒谬向牛顿时空观的回归时要用到永动参考系。不能够借助于法拉第转盘实验描述的运动的转动方式的绝对性来解决相对论的问题,具体问题具体解决。因此要引入永动参考系。这就可以解释斐索流水实验中的相对于地球流动的水可以拖拽光速,而霍克实验中和地球同步运动(流动)的水根本不能够拖拽光速的原因。至于迈克尔逊-莫雷实验,可以使用“牛爱秉性”来解释。这样,有了永动参考系,一切基本条件就具备了。运用牛爱时空观和牛爱钟尺观的牛爱因子、牛爱变换可以解决一切实验带来的疑难。同一个光源的同一次发光,可以排除爱因斯坦的同时性的相对性。借助牛爱校钟校尺,可以确立牛爱时空观牛爱钟尺观。

轨道动能参考系  在量子的碰撞中有资用能的说法,这样,轨道动能参考系就是在绝对参考系或者永动参考系中的等价的绝对参考系。这时量子碰撞时的资用能就不可以应用其他的参考系,因此对于量子来说,尽管是不确定的,但是还是有绝对参考系,这也是和宏观层面联系的一个参考系。

 

2.31.2 力的两种基本作用方式

关于基本力,教科书上谈到了四种,引力电磁力强弱相互作用。这是按照作用力的“大小”来区分的,可以说,这样的区分只是一种分析方法。事实上,强弱力不是基本力,而引斥力电磁力是统一的电磁引斥力。

补充一下,其一,向心力不是真实力而离心力才是真实的力(万有斥力)。其二,伽利略变换总是成立,而牛顿运动三定律总是成立(在牛顿力学范围内)。其三,力的本质不是交换,而是存在,相互作用力的作用,不需要交换任何能量或物质(介子)。

这里简要谈一谈力的两种基本作用方式,一是平衡力,二是非平衡力。

平衡力就是牛顿第三运动定律所说的作用力和作用方式,这时牛顿运动三定律、动量角动量守恒律成立,在质心参考系中,能量守恒。

非平衡力指的是突破基础定律的情况,基础定律指牛顿运动三定律、动量角动量守恒律,能量守恒律,在质心参考系的分析时,物理过程和规律突破基础定律(牛顿运动三定律、动量角动量守恒律、能量守恒律),就是非平衡力。

从牛顿力学到电磁现象,从经典物理到相对论量子论,讨论的都属于平衡力的范畴。虽然量子学谈到时间和能量不确定,位置和动量不确定,但是仅仅是量子行为,没有上升到宏观和统计规律。只有电磁力的叠加原理可以上升到宏观的可以测量观察的突破基础定律的情况,才称为非平衡力。

牛牛永动机、爱爱永动机(法拉第转盘转筒使用部分磁铁,磁铁导线同步转动实现能量的生灭)对于电磁力的叠加原理中,出现颠倒右手定则突破力的平行四边形的情况,在宏观的实验中,观察到了能量生灭,因此是非平衡力。我们分析,在微观,应该也突破了牛顿运动三定律和动量角动量守恒律。

牛爱永动机(借助牛顿水桶实现能量的创造),虽然不能够实现单向力推进器,突破牛顿运动三定律动量角动量守恒律,但是实现了能量的创造,应该归属于非平衡力的范畴。

 

2.31.3 运动的四种基本方式

惯性运动和受力运动、振动、波动、生灭,这也许是对运动方式的描述。任何运动都有力的作用和体现,与能量的守恒、转化和生灭有关。

惯性运动不仅仅包括匀速直线运动,还包括对称分布的惯性转动。比如,均匀圆盘绕中心轴匀速转动,均匀圆球绕任一直径匀速转动,因为角动量守恒,因此是惯性运动。质量分布均匀,周围的引斥力场都是各自对称分布,因此不会辐射电磁波,因此是惯性运动。受力运动指牛顿平衡力的受力运动。因此符合守恒律和对称性。

描述惯性运动和受力运动需要笛卡儿坐标伽利略变换和上述的四种参考系。对于经典力学、爱因斯坦相对论、量子论都适用。对于基本力(引斥力和电磁力)来说,势能和动能是基本的概念。

简谐振动时势动能相互转化,但是总能量在运动的任意瞬时,始终守恒保持不变。

波动时势动能同步,同步地达到最大值,同步地为0。这里就有一个问题,当势动能同时为0时,此一瞬时,能量守恒律如何尴尬?不难解释,可以看作是虚能量,给予了全空间,而势动能同步达到最大时,能量表现为实在的,分布于有限的非常小的空间。因此对于光子来说,有动量动能概念,参与粒子间的符合牛顿定律的碰撞等相互作用。

生灭。牛顿力学相对论量子论都不灵了。需要由牛爱力学来解释。生灭的不仅仅是能量、质量、电荷这些实在的“标量”,还有矢量的概念,比如动量、角动量等等。单向力时可以把角动量动量看作是生灭的过程,和双向力相比,这是向一个方向倾斜。可以类比的想一下波动时势动能的同步,时而能量最大,时而能量同步为0。那么,这时的能量生灭,为什么要一定看作是生灭呢?可以看作是虚实能量的转化,能量创造就是从全空间提取能量,能量消灭就是把能量隐藏在全空间——推广后的能量守恒律。同样,角动量动量如果看做是具体的物体和全空间的交换,角动量动量也是守恒的。这时,看到矢量标量的联系,其实,能量何尝不能够看作是矢量呢?

这里顺便谈一个有趣的问题:

2010311,打开邮箱,有个网上朋友问了一个电磁波能量的问题:

电磁波能量问题

幅度相同而频率不同的电磁波,其单周期的能量相同吗?

这个问题看似简单,其实很难解释。感觉是,为了混碗饭,关羽要大战秦琼了。

这个提问只有一句话,但是解释起来不容易,从这里可以看出两个关键词:“振幅(幅度)”和“频率”。

这个提问的本质在于把振动和波动搞混了(尤其是连续和量子化的概念)。

其实也怪不得读者,本来教科书就在讲解时把波动和振动混为一谈(当然连续量子也没有弄清楚),读教科书的感觉是,一盘散沙,所谓的教科书,其实就是对一大堆客观事实的描述,而没有一个统一的理论。

这里以清华大学教材为例来分说,第二版,大学物理学,张三慧主编,共计五个分册,这里有关的是第四册波动和光学,以及第五册量子物理。

振动

以简谐运动为代表,它的数学表达式是

x=Acos(ωt+φ)

简谐振动的三个特征量是振幅A,角频率ω,初相φ

简谐振动的例子有

0.弹簧振子,1.单摆,2.LC振荡,3.在稳定平衡位置附近的微小振动(不正确,微观尺度只有波动,没有振动。当然,这个波动不行走,因为是驻波,这一点其实在有关的物理书上已经讲明)。

简谐运动的能量

弹簧振子系统的总机械能为,E=Ek+Ep=kA2/2

A为振幅,k为弹性劲度系数。

(按,这个公式和机械运动的动能公式E=mv2/2非常类似,振动的能量公式中,A相当于动能公式的速度v,而动能不但和速度有关,还和质量有关。因此,振动的能量不但要知道振幅,还要确定劲度系数。因此,单独地把振幅提取出来,是无法描述振动的能量的)

由弹簧振子总机械能公式可以知道,弹簧振子的总能量不随时间改变,即其机械能守恒。

注意教科书没有说明的隐含的特征:即在振动的任意时刻,都是势动能的相互转化,即总能量为1,动能从1变化到0,而势能从0变化到1,变化是连续的,并且任意时刻,总能量为1

波动

振动是产生波动的根源,波动是振动的传播。

振动是在空间一个具体位置的势动能的转化,而波动是在空间行走着的“振动”,不是势动能的转化,而是势动能的振荡-同步振荡。

以简谐波为代表,波动有两个公式,即原点的运动函数和沿传播方向的简谐波的波函数数学表达式。不再抄录。

和波动有关的有振幅、频率,还有速度和波长。简谐波的空间周期性的特征量是波长。

教科书给出了两个公式,并解释说,在平面简谐波中,每一质元的动能和弹性势能是同相地随时间变化的,而且在任意时刻都具有相同的数值。振动动能和弹性势能的这种关系是波动中质元不同于孤立的振动系统的一个重要特点。

然后把这两个公式相加,解释说,这个总能量随时间做周期性变化,时而达到最大值,时而为零。质元的能量的这一变化特点是能量在传播的表现。

假设总能量为1,那么,以0开始,动能为0,势能为0,随着时间的变化,增大,动能为0.5,势能为0.5,总能量为0.5+0.5=1,然后再同步变小,同时地为0

教科书给出的公式有平均能量密度和平均能流密度,虽然这两个公式和振幅有关,但是不能够用振幅来简单地和能量联系,因为波动的能量是在01之间变化的,因此是“平均”的概念。

教科书没有指明的是,事实上也不可能指明,关于振动和波动的这些公式,都是“连续”的概念,因此能量是连续的,不是一份一份的。

但是到了量子物理,普朗克研究黑体辐射后,给出了一个量子化的假定,因此有了普朗克常量h。后来爱因斯坦解释光电效应,给出公式

E=hυ,即一个光子的能量。

光子和声子的本质是一样的。光子或声子是波动的能量单元,即量子化单元,即——使用频率来描述能量,只对能量的单元有效。

因此,用振幅来描述能量,是振动系统的能量描述,即公式E=Ek+Ep=kA2/2,只和振幅有关,和频率无关。

描述简谐波的能量公式,即平均能量密度和平均能流密度,公式中不但出现了振幅,还出现了频率,即波动的能量公式,既有连续的成分,又有量子化的成分。波动是连续和量子的统一体。

使用频率描述能量的,只有量子化公式,即普朗克常量和爱因斯坦的量子化公式,是完全量子化的。

教科书解释说,“至于普朗克本人,在提出量子概念后,还长期尝试用经典物理理论来解释它的由来,但都失败了。直到1911年,他才真正认识到量子化的全新的、基础性的意义。它是根本不能由经典物理导出的。”

这个问题的提出,有两个关键点没有搞清楚,

波动和振动

连续和量子化

另外提示,在微观世界没有振动,只有波动,原子核周围的电子,不可以看作振动,只能够以波动来认识,这从大量的物理实验事实可以明确这一点。

所以,为了帮助理解,譬喻为关羽战秦琼,只要给他们吃一口饭。

简述为:

振动,振幅,连续。波动,振幅,频率,连续和量化。量子化,频率。这就是纠缠在一起的能量关系。

现在回答这位朋友的提问,这是两个不相关的物理量,是没有办法对比的,因此无法比较能量是否相同或差别。

做一个不恰当的比喻,力和质量能够进行大小的比较?不能,因此,幅度即振幅描述的是连续的概念,而频率描述的是量子化的概念,这两者是无法比较能量的大小的。

建议:把物理学的波动和光学,量子物理重新复习一下,温故知新。希望myore的回答对你有所帮助和启发。

(当然,这个问题还是可以回答的,即二者是可以对比的,这个具体回答,我们以后再做介绍!)

 

2.32 洛伦兹力和平衡力

在反复的分析和实验验证的过程中,我们不难体会到,洛伦兹力的分析是很关键的。不管是电磁感应还是电磁驱动,本质上都是洛伦兹力。电磁驱动时导线电流受到的安培力,根本上就是微观的电子受到的洛伦兹力。而电磁感应时所以会有动生电动势,本质上还是微观的电子受到的洛伦兹力。

但是电磁感应和电磁驱动是不对称的。

电磁感应时体现了运动的绝对性。磁铁和金属盘(导线)无需有相对运动,只有有金属盘(导线)的绝对运动就可以。当然,对于法拉第转盘实验和肯纳德实验,因为是轴对称的磁场,因此对于金属盘(导线)的独立转动,或者金属盘(导线)磁铁的同步转动,实验结果并没有区别。但是对于使用部分磁铁,和谐实验,却有不同,我们分析是总是导线和磁铁的同步转动,才会有这么多的实验结果。如果是导线的独立转动,那么,就因为闭合回路磁通量的改变,而适用楞次定律和能量守恒律了。

电磁感应的运动绝对性在于导线的绝对转动,与磁铁和导线的相对转动无关。但是,虽然电磁感应的本质在于金属盘导线的转动,和磁铁同步转动时,产生动生电动势的本质在于和磁铁同步转动的这段导线,但是,由于无法和因为闭合回路磁通量的改变时楞次定律完全分开,因此,实现能量创造时,不能够仅仅转动金属盘或导线,而必须是磁铁和导线同步转动,使用和谐实验的方式。

电磁驱动时体现了运动的完全相对性,不管是闭合回路还是闭合回路的一部分,都是如此。目前我们的实验表明,驱动磁铁或者磁铁导线转动的是另外的一段导线;而闭合回路是不会驱动磁铁连续转动的。电磁驱动时能量守恒。

电磁感应时如果采用和谐实验的方式,会出现能量生灭的实验结果,这就是说,实现动生电动势的洛伦兹力,在微观世界,必然不符合牛顿运动三定律,也就是说,动量角动量不再守恒。其实大家应该明白,就是能量守恒的情况下,牛顿运动三定律和动量角动量也是不守恒的。试想,当法拉第转盘实验和肯纳德实验时,使用轴对称磁铁(肯纳德使用的是通电线圈,等价于轴对称磁铁),导线或金属盘和磁铁同步转动时,仍然可以实现动生电动势。这种情况下,在微观,动生电动势的产生就是一种“单向力”。只是宏观上因为电磁驱动和电磁感应的不可以独立分开,因此电磁驱动的运动相对性,才致使电磁感应的单向力被掩盖掉而已。

现在我们考虑的是,究竟oc封闭能否突破?究竟单向力是否能够在宏观体现?

右手定则、颠倒右手定则、颠覆右手定则、双手定则、同一半径双手定则,我们始终没有突破oc封闭,难道电磁感应的空间信息就是无法突破oc封闭的?难道电磁驱动的空间信息就是无法实现宏观的单向力的?

我们下一步的实验和理论分析何去何从?我们怎样才能够实现更为具体的突破,说服科学界,实现永动机为人类造福呢?

 

二〇一一年二月七日星期一

 

myore

网易博客:http://myore.blog.163.com/

优酷空间:http://u.youku.com/myore

E-mailkfydj@126.com

工作单位:邯郸县粮食局综合业务科

单位地址:河北省邯郸市和平路345

邮政编码:056005

办公电话:0310-8132116

    者:张建军

  评论这张
 
阅读(838)| 评论(3)

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018