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第三章 电磁驱动的空间信息(4)  

2011-06-21 23:11:47|  分类: 博客书《牛爱力学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第三章 电磁驱动的空间信息(4

 

3.25 颠左定则-电流大小

拍摄了视频072之后,继续改变实验方式,我们发现了更容易实现的平动一统的方式,并且在实验中也发现了一直忽略的现象,即:当磁铁的极性不变,电流的方向不变,磁铁和电流导线的相对空间位置不变,如果改变电流的大小,导线通电后受力方向居然改变了。

第三章 电磁驱动的空间信息(4) - myore - myore

 参考图

3.24,采用普通磁铁2块,磁铁规格:150×100×25mm,磁铁直接吸合在一起。磁铁前面的导线长度320mm,导线平行垂直弯折的长度,两侧都是310mm。直导线在下面那块磁铁的中心线下方的距离大约是20mm。磁铁的极性不变,通电的电流方向不变,通电时,当电流比较小时,导线向背离磁铁的位置偏离;当电流比较大时,导线向趋近磁铁的位置移动。这是非常出乎意料的。

从这里,我们设想,从我们实验尝试颠覆左手定则以来,我们采用的一直是照明电,50赫兹,变压器降压,桥式全波整流。电流的大小影响电流受力方向(当然也包括大小),那么电流的波形是否会影响?比如改为半波整流。又比如改用直流电源,结果会怎样?还有,如果我们改变磁铁的磁场强弱,永磁体可以采用不同材料但是大小规格同等的对比;还可以采用稳恒直流电磁铁作为磁场的来源;还可以采用不同波形的直流电电磁铁作为磁场的来源。对于通电导线,还可以采用电子电路的尖形波、锯齿波、矩形波等等各种脉冲波,是否可以找到不同磁铁规格和通电导线的相互作用力的变化,即不同的波形导致受力的大小方向改变?(补充:还要考虑频率的问题)

当然,目前我们还不具备这些条件。不过,我们可以把这些放在脑子里存疑,在以后的实验中注意观察。

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 我们可以参考视频

073,颠左定则-电流大小,myore的优酷空间:视频地址:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p72.html

 

 

3.26 颠左定则-普遍性的平动一统

视频072演示的平动一统,实验效果不是太好。我们的实验是为了实现基础创新的,因此,应该能够比较容易的让大家简单地重复,这样才算是科学。

但是,考虑到颠左定则实验混沌不确定现象,我们介绍的051-073实验视频,有的实验还算是容易重复,个别实验重复的难度比较大。比如关于转动的四海反统,我们目前仅仅实现了2块磁铁才能够做到。其他的更多块数的磁体都只能够实现四海一统,甚至连四海一统都难以实现。

因此,平动一统的实验实现后,我们就着手寻找更容易实现的方式。视频072使用的是磁体的长径,后来改为磁体的短径,就容易实现了。使用的磁体规格仍然是150×100×25mm,采用100mm的短径,两块磁铁之间从侧面吸合在一起。

现在的实验效果是比较好的,不管是磁铁中心无孔,还是磁铁中心有孔,都可以简单的实现。

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 导线位于磁铁中心线下方大约

16mm的空间位置,直导线长度大约320mm,两侧平行垂直弯折的长度大约300mm,考虑到视频073介绍的电流的大小和导线移动方向有关,实验时电流要适当地大一些,一般要大于3A或者4A以上才可以做到。

这个实验实现后,我们又认真地想,不管磁铁极性如何改变,不管电流的方向如何改变,通电后导线的偏移方向始终都相同,都是向趋近磁铁的位置偏移,这就又让我们想到一个问题。

按,电磁驱动实验的对称实验就是电磁感应,如果在这个平动一统的区域内,不是做电磁驱动实验而是反过来做电磁感应,就应该出现能量创造了。

如果用外力移动导线远离磁铁,那么,不管导线组成的闭合回路产生的电动势电流方向如何,感应电流受到磁铁的“安培力”方向都是趋近磁铁,因此安培力和外力对抗,应该是“能量守恒”。可是问题出在,无需关心磁极的方向,如果外力移动导线接近磁铁,那么不管导线组成的闭合回路产生的电动势电流方向如何,感应电流受到磁铁的“安培力”方向都是趋近磁铁,安培力和外力作用效果方向相同,这一对力不是对抗,而是相互促进,是否就是能量创造了呢。

这里还有一个问题,我们知道,视频073已经证明,当电流小的情况下,和电流大的情况下,导线偏移方向是相反的。而在颠左定则的系列实验中,目前我们发现颠左定则和颠右定则是同步的,因此能量守恒。那么,电流小的情况下,就实现不了平动实验的四海一统。这样,我们是否可以猜测,运动速度快时,磁通量变化大,感应电动势也会大,感应电流自然大(因为给定的电路,电阻是一定的)。那么,外力推动导线快速运动时,产生的感应电动势电流,受到磁铁的安培力,和外力的作用方向一致,因此能量创造;而外力推动导线运动速度小是,产生的感应电动势电流,受到磁铁的安培力,与外力的作用方向相反,因此能量守恒。

这里还有一个问题就是,如果通电时实现平动四海一统,那么电磁感应时,产生的感应电动势就一定是一个方向的吗?因为有可能是两个方向的——这个问题是,是这次电磁感应时电流这个方向,下次电磁感应时电流与此方向相反吗?还是这些随机的结果是在多次的实验平均值是各占50%?甚至是在一次实验时,一个方向的移动,产生的电动势电流,本身就是忽此忽彼,即出现的不是直流电,而是交流电?

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 由于目前实验实现的仅仅是一个闭合回路的一部分导线,因此这个实验我们根本无法做到,无法测量。不过实验总是可以颠倒思考的,因此我们尝试,观察电磁驱动时,给导线通以交流电,观察实验结果。一开始,我们还是真的观察到了,在这个可以实现平动四海一统的类似空间区域,通以交流电时,导线可以向一个方向移动。但是很快我们就发现,这个实验结果受到了干扰,实验结果不可信。主要原因在于我们使用的是食盐溶液,因此通以交流电时,有很小的整流成分,这足以影响实验结果。因此,我们只能够存疑待考。

参考实验视频074myore的优酷空间,网页:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p73.html

 

 

3.27 颠左定则-磁铁钻孔

按,颠左定则首先是从转动实现的,确证后,在反复的实验观察中,发现了四海一统,后来从对称性思考,又实现了四海反统。从对称性思考,我们认为可以实现平动的四海一统,果然就实现了。接着我们思考,是否可以实现平动的四海反统-平动反统?

但是一直没有实现,因此我们设想,是否可以改变磁铁的形状结构,因此我们给磁铁钻孔,我们可以使用玻璃钻头,给磁铁钻数量不同的直径不同的圆孔,观察实验是否有不同的结果。

问题是,虽然我们确实观察到了平动反统,但是难以重复,实现的空间区域非常小,因此我们不把这作为平动反统的实验依据,等待日后再做新的实验。

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 尽管如此,我们通过给磁铁钻孔,参考图

3.26,用不同直径的波粒钻头给磁铁钻孔,还是发现了和市场出售的磁铁不同的性质。比如,普通的150×100×25mm的磁铁,仅仅使用一块磁铁实现平动一统非常困难,实现的空间区域非常小。但是如果采用了磁铁钻孔,在使用一块磁铁的情况下,就很容易的实现平动一统的实验结果。

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 参考图

3.27,实验所用的磁铁采用直径40mm的玻璃钻头,给磁铁钻了两个孔,基本做到对称,位于磁铁的中间位置。两个孔的中间还有一孔,是市场售的磁铁本身自带的。实验时可以很容易的做到平动一统,哪怕仅仅使用一块磁铁。

事实上,我们对磁铁钻孔的目的,主要的想法还不是实现平动反统,而是想尽快实现突破牛顿运动三定律,希望能够通过实验的积累,尽快突破牛顿运动三定律。

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 可以参考实验视频

075,颠左定则-磁铁钻孔,访问myore的优酷空间,http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p74.html

 

 

3.28 颠左定则-平动闭合一统

按,颠左定则的有关实验,一开始是从闭合回路的一部分导线实现的;因此我们不免要争取整个闭合回路来实现。但是,闭合回路实现颠左定则后,我们发现,再次构成对称。闭合回路无法实现闭合的一统,目前正在寻找的是平动的闭合回路,对于转动还没有去实验尝试。当然,对于闭合回路,尝试使用市场上购买磁铁,花了很大力气,实现的平动闭合一统,空间位置的区域非常小,也难以重复。后来我们对磁铁进行钻孔,使用钻孔的磁铁,就比较容易的实现平动闭合一统实验了。

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 参考图

3.28,使用的磁铁规格是150×100×25mm的普通磁铁。其中一块磁铁是中心没有孔的磁铁,另外一块磁铁中心本来就有孔,我们在孔的旁边使用直径40mm的玻璃钻头打了两个孔,基本上做到对称。导线(闭合回路的一部分)和磁铁的空间位置关系大略如图。

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 导线采用直径

0.33mm的电磁线,缠绕20匝,绕成40×32cm的长方体线圈。用透明胶带缠绕固定后,线圈还是缺乏硬度,因此使用四根直径3mm的细铜棒(市场上出售的铜焊条)和线圈用胶带再次缠绕在一起。因为0.33mm的电磁线还算是比较柔软,因此不再使用食盐溶液,而是直接和电路中的导线接在一起。

实验中可以实现,不管如何改变线圈中的电流方向,也不管怎样改变磁铁的极性方向,导线(线圈)总是向靠近磁铁的位置偏移,这就是平动闭合一统。当然,实验中也存在和电流大小有关的现象,可以参考实验视频,076颠左定则-平动闭合一统,请访问myore的优酷空间:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p75.html

 

 

3.29 颠左定则-交流平动闭合反统

我们一直尝试实验的推进,因此想方设法找寻递推逻辑。我们注意到,在四海一统的实验中,不管是平动还是转动,导线的偏移方向总是同一个方向,与电流的方向无关。那么,是否可以使用交流电来实验?反正实验的现象与电流的方向无关!对于转动的一统实验,我们还没有进行实验,不过我们尝试了平动一统的实验。

我们实验所用的装备完全就是采用平动闭合一统(实际实验时使用的是桥式整流全波脉动直流电)的实验装备,因此可以参考图3.28,实验的空间位置结构也完全相同。

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 我们发现,使用交流电也可以实现导线(线圈)向同一个方向确定的偏移。而我们知道,交流电导线在稳恒磁场中,只会发生平衡位置的快速振动,不会向一个确定的方向偏移!实验中观察到的确定的偏移方向是背离磁铁,因此不是一统而是反统的实验结果。

交流平动反统的现象,只有在平动一统的同一个空间区域,才可以观察到明显的偏移,因此,看来,对于四海一统的实验,对于交流电也是同样的规律。

这就有一个问题,如果我们反过来做电磁感应的现象,动生电动势的方向是否还是确定的?是直流还是交流?目前我们还做不到这个实验,存疑待考。

颠左定则-交流平动闭合反统,视频编号077,可以访问myore的优酷空间观看,http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p76.html

 

 

3.30 颠左定则-交流区域

拍摄了视频077之后,我们又尝试了其他不同的方法,发现交流电闭合回路可以实现反统的方式更简单,因此我们可以摆脱原来做直流平动一统(非闭合回路,一段导线,当然可以有两次水平的弯折)的实验结果带来的思维方式,即可以实现的区域并非应该在磁铁中心线下方不大的距离范围内寻找。

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 参考图

3.29,在实验中,我们发现,交流电闭合回路比较容易实现的区域,不是在磁铁中心线下方的不远的距离,而是远离中心线的位置,一直延伸到磁铁的边缘部分,才容易实现闭合回路较大幅度的摆动。实验时采用150×100×25mm的普通磁铁,线圈为直径0.33mm的电磁线,绕制20匝,大小为约40×32cm的长方形。实验方式是对比磁铁中心线下方距离不同的位置区域,线圈摆动的幅度,可以知道在远离磁铁中心线的磁铁的边缘,最容易实现大幅度的摆动,即实验效果最为明显。

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 参考实验视频,

078,访问myore的优酷空间,牛爱力学-永动机专辑,地址:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p77.html

 

3.31 颠左定则-交流平动一统

但是,当我们使用直径0.33mm的电磁线绕制的519匝线圈,大小是40×32cm的长方形线圈时,我们发现了交流闭合回路的平动一统。使用的磁铁仍然是150×100×25mm的普通磁铁,参考图3.30

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 在这个位置,我们还发现,可以使用两块极性不同的磁体并列在一起同时使用来实验。其实没有什么好奇怪的,我们的一统、反统实验,本来就是与电流的极性无关,与磁极的极性无关,既然可以使用交流电,自然在某些特定条件下,也可以使用两块不同的磁铁的磁极同时使用,参考图

3.31

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 不仅如此,我们还可以使用比较小的磁铁的更多的组合来实验,增加实验的任意性,参考图

3.32

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 在这些复杂多彩的实验结果中,我们不仅想到,牛顿运动三定律,动量角动量守恒定律,能量守恒律必然是不成立的,我们可以找到直接的实验结果。在围绕法拉第转盘实验的电磁感应实验中,我们发现的和谐实验,单向电磁感应现象,可以作为能量守恒律不成立的直接实验之一。那么,在颠左定则的系列实验中,叠加原理、力的大小、平行四边形法则必然失效。因此我们必定可以找到直接的实验结果,即直接用实验证明牛顿运动三定律不成立,动量角动量守恒律不成立。

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 现在,先不妨参考一下我们已经完成的实验视频,编号

079,地址:http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p78.html

 

 

3.32 颠左定则-磁铁正面定向振动

第三章 电磁驱动的空间信息(4) - myore - myore

 我们简单地解释一下,磁铁正面,是指使用磁铁的两极的正面,定向振动是两层意思,定向指向一个单一的方向移动,包括本身有摆动,但是摆动是不会越过初始静止的位置的。振动是指移动向两个方向,越过原来的初始静止的位置,这一点儿,观看实验视频很容易明白。视频

080http://v.youku.com/v_playlist/f5162594o1p79.html

 

      参考图

3.33和图3.34,使用的磁铁是150×100×25mm的普通磁铁,使用的线圈是40×32cm的长方体线圈,直径0.33mm电磁线绕制,其中之一是20匝,另外一个是519匝。

第三章 电磁驱动的空间信息(4) - myore - myore

 

第三章 电磁驱动的空间信息(4) - myore - myore

 

实验时使用交流电,使用20匝的线圈时,可以出现定向的偏移和振动两种情况,使用519匝线圈时,只有定向的偏移。使用交流电可以出现这样的实验结果,说明这里面有颠覆左手定则的成分起着作用。闭合回路的这段导线在磁铁的边缘之内时,与磁极方向无关,通交流电时,导线向磁铁中心的位置偏移;闭合回路的这段导线在磁铁边缘之外时,导线向远离磁铁的位置偏移。如果使用20匝的线圈,当导线正好位于磁铁边缘的位置时,导线向两个方向偏移,称为振动。

 

现在,我们把颠覆左手定则的实验简单地做一个总结:

颠覆左手定则的实验非常的普遍,在这个过程中,磁铁的大小,直导线的长度,平动和转动的不同,弯折的导线长度,空间的相对位置结构等等会影响实验结果。当然,我们以食盐溶液为滑动触点来解说,直接用铜-铜滑动触点,由于摩擦力和导线的弹性会带来很大的影响,因此以食盐溶液实验为主。

当然,电磁驱动和电磁感应是联系在一起的。颠覆左手定则时,一般也会有颠覆右手定则、突破楞次定律和法拉第电磁感应定律,还要考虑磁极的同性异性相吸相斥问题。

基础实验条件:桥式全波整流电路,照明市电50赫兹,用几根并联的电炉丝作为调节电流的分压器件(后来的实验还使用交流电)。不妨重新认识一下左手定则,参考视频051052

(当然,考虑到电流大小对实验结果的定性影响,我们以后有必要进行电流性质的改变,象稳恒直流点、正弦半波、电子电路的矩形波、尖峰波、锯齿波,乃至于频率的改变等等)

 

1,磁铁组合 64块磁铁的组合中,在反复对比的实验情况下,确定了颠左定则的实验结果。参考实验视频053054055056

2,独块磁铁 在实验的微小变化中加以猜测,这样采用一块磁铁就实现了颠左定则。参考视频058

 

3,时间推移 同一套实验装备,在不同的时间去做,会出现不同的实验结果,时间不是均匀的。突破能量守恒律。选择四海一统实验来分析实验结果。

4,空间变化 同一套实验装备,在不同的空间位置、角度去做,会出现不同的实验结果,表明空间不是各向同性的。推理:空间平移也是不均匀的,突破动量角动量守恒律,进而突破牛顿运动定律。选用四海一统、四海反统实验结果做实验,参考视频071

四海一统、四海反统鉴别磁铁的个性,证明时空的不均匀,实质上影响的自然是量度时间空间的时钟和量尺,时间、空间均匀不变,但时钟和量尺与物质、力、运动的方式相互关联和影响。因此时间推移的变化和空间不是均匀的、不是各向同性的,仅仅影响时钟和量尺,而不影响时间和空间本身。

爱因斯坦的相对论从属于经典时空绝对性,这里颠覆能量守恒律、动量、角动量守恒律、牛顿运动三定律,仍然遵守牛顿奠定的经典基础的绝对的时空观念。

 

5,磁铁生命 磁铁是鲜活的生命,有意识,有个性,不同的磁铁可以做出不同的实验结果。按:这些磁铁是同一大小、规格、同一批次生产的磁铁,外表看完全相同,也难以察觉磁铁的微小差别,但实验结果却不一致。采用四海一统、四海反统的方法鉴别磁铁的个性。参考视频068069

6,转轴偏移 转轴轻微的偏移一下,径向导线偏转的方向就改变。参考视频056

7,双向颠覆 改变电流方向,径向导线的偏转方向始终是颠覆左手定则,参考视频059

8,单向颠覆 改变电流方向,径向导线的偏转方向不变。参考视频057。单向颠覆是四海一统的基础,但是二者并不能够等价。因为有时候可能会出现这样的结果,即改变电流方向和磁铁的极性时,在四次通电中,有三次向同一个方向偏转,而剩下的那一次可以停留在原地表明似乎没有作用力,也可以向相反的方向偏转——这就是磁铁的个性,不同的磁铁有不同的表现,有时候也和时间有关:即早晨上午可能是三次向同一个方向偏转,而下午和晚上可能是四次,即四海一统。

9,轴面回路 去心弯折(视频060)、轴面回路(视频061)、至心弯折(视频065

10,圆面回路 视频062

11,颠覆右手定则

颠覆楞次定律

颠覆法拉第电磁感应定律 参考视频063

12,长短对比 径向导线的长短对比,参考视频064

13,转动平动 颠左定则的发现一直是转动。经过对比,平动也可以颠覆左手定则,参考视频066

14,磁铁移动 移动磁铁位置可以发现颠左定则发生在的具体的空间位置,参考视频067

15,四海一统 转动时,颠倒磁铁极性,改变电流方向,径向导线始终顺时针转动,视频068

有了四海一统的实验结果,就可以确定时间的不同影响实验结果,当然可以首先鉴别磁铁的个性。

16,四海反统 改变电流方向,颠倒磁铁极性,径向导线始终是逆时针偏转,参考视频069070

有了四海一统、四海反统的实验结果,就可以确定空间不均匀的实验验证。

17,平动一统 平动实验时,改变电流方向,改变磁铁极性,导线始终向磁铁移近,参考视频072074

18,电流大小 平动一统实验是否可以实现,和电流大小有关,参考实验视频073

19,磁铁钻孔 磁铁钻孔后实验结果就有了比较明显的变化。参考视频075

20,闭合回路的平动一统 磁铁钻孔后,我们可以实现闭合回路的平动一统。参考视频076

21,交流电流 我们发现交流电也可以实现一统,当然是反统。参考视频077

22,交流反统容易实现的区域 参考视频078

23,我们还可以简单地实现交流的一统,参考视频079

24,使用交流电之后,我们发现使用磁铁的正面也可以实现有颠左定则成分的实验结果了,参考视频080

注意我们实验结果的成立条件,即在这样的导线、线圈和磁铁的特殊的区域才可以实现。并且,交流电导线或线圈在磁场中本身存在振荡,并且视频080中观察到的振荡,实际上在磁铁侧面的时候,也可以观察到,虽然振动的范围很小,这些都可以影响实验的最终结果。再有,磁铁的正反向磁极颠覆,或者交流电的叠加,在某些情况下也是可以相互抵消而不是相互促进的。

 

                   二〇一一年六月二十一日星期二

 

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    者:张建军

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