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电磁力与引力的统一 - }4 m& p% {! z
黄 兆 荣
5 K. g; d8 |# |' F6 j6 E 昆 明 理 工 大 学 云南650018
! D& d2 O k: e: r云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338
8 O$ P g# _. j1 V2 Y6 H K摘要:本文以实验为事实依据,说明电磁力是引力,引力也是电磁力,只是大小不同。 \! a' o: r8 @2 p. K. f
关键词:引力 排斥力 电磁力 , N* |8 a& ?) O
Electromagnetic force and attraction unification ]7 W) P# B5 |) {; g
Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
8 e; V$ {0 L5 e K5 G# ]+ aYunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338! i5 ^# i7 j5 _/ Q; M c- K
Abstract: This article take experiment as the fact basis, the showing electromagnetic force is the attraction, the attraction is also an electromagnetic force, is only the size is different
, G* K1 E1 Z& eKey word: Attraction repelling force electromagnetic force- A! W: r- ]7 I+ D& [
一、概述:
% J/ ~7 l. x$ v- Z目前,宇宙中存在着各种类型的力,是它们把散沙般的基本粒子结合在一起,组成了各种各样的物质,这些力从本质上都可归结为四种基本力:引力、电磁力、强力和弱力。引力、强力、弱力已统一为引力,只有电磁力与引力没有统一。本文通过实验证明电磁力衰减后则变成了引力,引力增大后变成电磁力,力是物体与物体之间的相互作用。
% N# l3 H) e/ e% j) C- m引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。
" _3 `4 M3 G. w' V电磁力为电力与磁力的统称。表面上看二者毫无关系,通过大量实验和事实证实表明,电磁力是引力,引力也是电磁力。从二者公式形式上看:$ P/ u P* w; y( ^* [* L
F引 = K m1 * m2 / r2
" J- S! ?6 B. g3 M9 u, Z F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
: u6 \! R; Q7 p p非常相似,假如两个相等(质量和电荷)的物体在一定距离内,电磁力与引力相等,即:4 x3 P1 K8 k+ h( d9 `& S% ?6 {+ c, U
K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2
1 X( E$ N0 f' w3 v% z5 B q/ m = √ K / G * \/ U! a0 j- [6 P4 U- g+ H" {
荷质比就是一种物体的电荷与质量之比。不同的物体有不同荷质比,也就有大小不同的引力,即相同质量的物体其万有引力大小不同,实验证明比重大的金属小,比重小物体的引力大。万有引力与荷质比有很大关系。) L& C+ k4 @3 ]4 \: z" f
二、实验:' q8 o* K- r1 R' I2 x8 |1 k" H
2.1、引力与电磁力
4 x" C1 p) @4 o摩擦是两个物体相互运动始建由于凹凸不平产生的一种现象。摩擦会产生摩擦力,摩擦力为:7 C; [* f. K% N5 m# E6 k9 i* G+ z
F摩 = u x N
8 Q* g' D+ Z$ C( ~2 ?# a有了摩擦力会做功,
( e; `7 j' G5 V* C1 L E摩 = F摩 X L8 C" h) C: J- q
产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。
4 H7 n: r2 n1 q. ~E = △m * C2: P1 N9 D0 o+ `1 j
E = E热 + E电 & Q I" Z: q4 g, I( L5 o
绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。
& q! G7 x( I0 ~' }/ ^ F引 = K m1 * m2 / r2
9 v+ n/ E4 m j% F a. q绝缘物体与毛皮摩擦后,绝缘棒能吸引小物体就是静电力的作用。
4 ^* E* B1 {1 H9 d9 E F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
' Z" C U+ ?4 h引力的吸引距离比静电力吸引距离小得多(在同样大小力的情况下)。 B4 G: B6 E+ v& E4 G. v% J, W7 h
2.1.1、将一小物体(薄金属片、纸片、纸和金属混合纸、),用细线悬挂在空中,分别用竹制品(筷子)、木板、金属、高压绝缘材料、纸片、土块、石头等大物体去接近悬挂在空中的小物体时,发现小物体被大物体吸引,物体质量越大、距离越近吸引力越大,即引力的作用,且不同的材料物体质量相同其引力的大小是不一样的,其中金属的引力最小。
9 e; l2 y2 W, u4 v7 K F引 = K 1 K m1 * m2 / r2 . `. L9 r& d/ b/ ]" s
K 1 : 不同物质K 1的值是不同# t+ S% b4 y: }- y0 u( I
2.1.2、用塑料棒与毛皮摩擦,摩擦过的塑料棒会吸引悬挂在空中小物体,使小物体与塑料棒接触一下后,再用塑料棒去接近小物体,看到小物体被塑料棒排斥,再用大物体接近小物体,大物体会将小物体吸引,吸引距离比引力大,小物体与其它任何接触后,引力迅速降低,与引力的吸引距离一样长,小物体与其它物体接触后表示将能量泄放,力的性质不会改变。使小物体不具有能量。电磁力变成了引力。该实验说明引力产生的物体,能量增加,引力转换电磁力,物体能量减少,电磁力转换成引力。
8 X9 N6 B$ g& ^5 g共振是一个很普通的物理现象,在一定的外力作用下,外力的频率与物体本身固有频率相等时,物体发生共振。共振时,物体吸收最小,输出能量最大。各种不同的物体,有各种不同的共振频率,共振频率与物体特性、大小、形状有关。所以塑料棒与毛皮摩擦产生能量大。
+ l: x6 G* V$ u2 T5 G2.1.3、将小物体用细线悬挂在空中,用与毛皮摩擦过塑料棒接近小物体,电磁力第一次小物体表示为吸引力,第二次塑料棒接近小物体时,表示为排斥力。说明带电体与不带电体接近时表示为吸引力,同性相斥。% h3 U' i4 c7 Z/ N* @6 h- V
2.1.4、用同一材质分成小、中、大三个物体,中物体是10倍以上小物体,大物体是5倍以上中物体。用细线将三个物体悬挂在空中,将与毛皮摩擦过的塑料棒依次去接近小、中、大三个同材质的物体,第一次三个物体均表示引力,第二次小物体表示引力,中物体-会为引力,一会为排斥,大物体始终为引力。将塑料棒摆放一段时间,电磁力衰减,再去接近三个物体,细线有时表现引力、有时表现为斥力,小物体和大物体都表现为排斥力,经过多次接触后,大物体和细线表现为引力,小物体表现都是排斥力的现象,(引力与排斥力,与物体和引力的具体情况所决定),只有在一定的条件下才表示为排斥力。多次换小物体的材质,依次实验,其结果都是一致,电磁力能吸引任何物体。
3 T- M, z# W. k6 N% c/ m% r用细线将质量不一、材料性质不同的片状物体悬挂在空中,用各种不同材质的物体接近悬挂在空中的片状物理,发现片状物体在引力的作用下, * |0 \6 }) a$ x! t+ ?5 P- a
会偏离垂线一定角度θ1。不同材质同质量、同材料不同质量的
2 P, y. d- u, P- s+ y+ T物体,在引力的作用下,片状物体偏离垂线角度大小是不同
( j! j: a9 a+ t- m* @的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析,
/ j C, \# u9 A( |- Q* w如图1所示
: f: J& U: L# S1、从力学角度分析: θ1 0 }: b I) B- @8 D2 u
$ s! R9 P' \! l& P( @3 L" k
F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒 ( T" Q* ^" a1 g/ Y( Q
; j- q" z2 q. T, {% o+ ~
* x$ X' [! c- e+ W B- b + f! c& m) S, d' B
在图1中 mg
4 R! E& t$ S; Z. J8 d; i e! r$ ~8 k* W F 引 = mg *Sinθ1 图 1 & H8 a- [ ~5 X7 F
4 w0 U7 E, y, U: L
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物( F6 @: h `) N9 ]. O* {
体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又- x! k8 V& n7 Z2 M5 H/ x4 [- `
产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可3 s: i4 k! v( C
以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状! o2 Y- { w- @# U2 K/ C
物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
% m8 {7 Z- }4 G( w在图2中 带电塑料棒
) G8 ]9 i. B& { F引 = mg*Sinθ2
/ ]) ]5 v& t# [
% G' b$ x5 G: @* k; d' J
; A6 l" z; q7 D( @; g mg
4 U- O0 R3 {5 H mg
3 x; l' e4 B* X- L5 L0 x * C2 W$ q: i3 g
F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 2 L# h$ d! b& w+ w) P4 U+ N2 F
= Sinθ2 / Sinθ1: B" j- q. [6 P. L; P0 C: ~8 Q# |
8 p1 j' B8 m/ H9 ~ 设 A = Sinθ2 / Sinθ1 , i! x( k" R2 r3 Y+ y
6 j$ h8 E. H/ g7 F8 D$ Z( p
则有: F 电 = A * F 引0 I6 e' y; i; M6 f
" t7 W3 [1 o. m5 T7 x
一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,
( Y7 n8 X ~! G/ D脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状8 a, R& {# M. y
物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表
; k0 y; Z$ F( \7 i5 n& }4 a( v0 U现为引力。如图3中
# [+ H4 n3 K7 Z; z" t θ3 - ]9 Q# s+ S. ^7 M( D# }8 {9 G
F排 = — mg*Sinθ1 7 l/ z# D6 c4 E% {6 Z5 Q
, |4 {! w) {' e4 I- O+ ^" { F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1
0 B/ i* j7 v! ]% Q s; B9 @( @* f 带电塑料棒
- c# r6 t) f; A" M1 H! h% y, ] 设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg% a" y. J$ @% c! e3 @! W. M" Q1 `& C
9 Z: x9 K2 |3 y1 t7 D F排 = A1 * F引 mg
, g7 j1 h7 W1 u 图 3
* U; j0 M/ m2 L! m' [: d
8 R9 T# |5 h ^6 l: l* R设小物体的质量为m 那么中物体的质量为10m 大物体的质量则为50m。用细线将三个物体悬挂在空中,任何一个物体都会吸引小物体m,物体吸引小物体是一个作用力与反作用力的关系,大小相等,方向相反。
$ H: X( Q& o8 B, {' ]( @% e" K F引 = F物体 * L物体 # n4 H" T ~7 P' M
F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
& V# [2 {# ^6 u' c7 r同样,用塑料棒与毛皮摩擦,摩擦过的塑料棒会吸引悬挂在空中小物体、中物体、大物体也是是一个作用力与反作用力的关系,大小相等。只是引力的吸引距离远小于电磁力的吸引距离。; L. x7 P ^% Q( h& o, v/ F, u
F小物 * L小物 = — F电 * L 电: w3 D* P4 } C; ]2 M
和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物6 Q( O/ o/ |- D: U% D: j: N/ ?- Z
则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电
: q" v7 V) _3 E6 ]( G6 P( K! E: l- ?0 H F电 * L 电 = F物体 * L物体 . _2 w: L) c0 F0 m! o* t5 g6 I
F电 = F物体 * L物体 / L 电5 V5 {# t8 p" A, y+ ]
L物体 >> L 电 4 R% S a' p; i% q1 ]* Y
A = L物体 / L 电
; s% }; `+ j. K9 j6 M5 _9 P+ r故 F电 >> F物体
3 Q: P/ i3 N: G8 T4 D, z# ? B F电 = A * F物体 = A * F引 ( F$ y# u5 I" \# H4 z
F 表示力 L: 吸引距离 ; B1 F9 }* @$ k3 ^5 O, S5 B
2.1.5、将小塑料棒中间开个孔,用细线的一端穿小孔,另一端悬挂。与毛皮摩擦过小塑料棒悬挂在空中,待静止不转时,用玻璃、纸、金属、竹子、木块、土块、石块、草等任何物体接近它,小塑料棒都会发生偏转,且尖端的引力大。( }; v1 w- p7 {( V" }; H
2.1.6、将与毛皮摩擦后的绝缘棒悬挂在空中,用小木片、小竹片、金属、棉花、塑料、10KV绝缘热缩管、380V电缆绝缘层与绝缘棒接触,大、中、小物体都会吸引绝缘棒。
~- X8 U7 }& S4 a; \ 2.1.7、将金属薄纸、普通纸分别做小物体、大物体等,用细线将这些物体固定悬挂在木棒上,悬挂在木棒上还有长短不一的各种细线。
+ L( A2 V2 ~* |2 Y用800瓦转速为600转/分的电钻夹住玻璃棒、塑料棒、竹棒、木棒旋转,用棉手套、皮手套、纸、塑料分别与上述棒料摩擦,摩擦到手感觉发热为止,停止摩擦,然后用摩擦过的棒料分別去接近悬挂在木棒上的各种物体,发现大物体、细线每次表现为引力现象(吸引),只是小物体第一次表现为吸引,第二次则表现为排斥力。当电力消耗到一定时,小物体也表现为吸引力。多次实验结果一致:: M' B2 I$ F0 ~: U% g8 B
减少 减少
- u9 l( ~) F5 \; X$ s引力 排斥 引力2 u% c+ t: x+ \- B! T
增 加 增 加- A7 C; a, T, P8 z- m+ g/ X
用土块、石头、金属、橡胶制品、玻璃棒、塑料棒等任何一种物质去接近小物体、细线、大物体均表现为吸引现象。
0 S$ x0 _9 u) k& J 2.1.8、用磁铁南、北极、直流2500V正、负两极接近小物体都是吸引力。用其它物体接近小物体时也同样表现为吸引力。9 H) b% `% Z' X, N4 d
2.1.9、釆用药疗时,用调压器调整药疗电压,一根线放在泡脚药水中,另一根线用手拿着,另一只手调整调压器的输出电压,调到一定电压时,线吸住手,,最后将导线甩断才脱悼危险。
* P5 [# u! o0 {7 _) ?$ O2.1.10、高压静电除尘装置中的正极或负极有一极是接地的,接地电阻是0.5欧以下,在装置中正负两极都吸引同样多、同组份的灰尘。这说明电磁力是引力,只是比引力大得多而矣。/ E/ E: N5 s+ ]! P# p9 T' t# d' h
2.1.11、将细线、小物体、大物体用线悬挂起来,用塑料管、纸片、金属片等物体接近悬挂的物体,有引力现象存在。悬挂的物体不动,塑料管、纸片、金属片等物体离悬挂物体一定远的距离不动。与毛皮摩擦过的塑料棒放在以塑料管等物为中心、小物体对称的位置运动,近时,悬挂的物体被塑料管等吸引,远时不吸引。反复多次现象不变。这说明电磁力与引力互相迭加,是同-种力。
) A& P- D8 i4 p" }& O2.1.12、与2.1.11实验条件一样,用金属片、纸片等物体一端接近悬挂的物体,金属片等物体不会吸引悬挂的小物体,与毛皮摩擦过的塑料棒放在另一端一定距离,发现金属片等物体会吸引悬挂的小物体。
: O) s8 X2 Z/ T% o% d$ W$ e8 t2.1.13、与2.1.11实验条件一样,将螺丝刀放在悬挂物体与与毛皮摩擦过的塑料棒之间,发现螺丝刀会排斥悬挂的细线、小物体。
5 D3 B# Y r% r/ F1 e, h2.1.14、用UJ33D▬3型数字电位差计、数字万用表测量物体自由落体与地面碰撞时,电压的变化值,碰撞时刻电压读数变化很大,从毫伏级突变到十几伏。碰撞也是很常见的物理现象,大家知道,碰撞之间有能量之变化,同时也有电压的变化。
8 R8 h( [! t- Q& N: f+ h5 e 2.1.14、引力是电磁力,那么土、石头、水等任何物体都应有电压!用UJ33D▬3型数字电位差计、数字万用表测量土壤、石头、水等物体的电压,同一个参考点,数据如下:+ j" w: _5 i D9 ~
松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V3 w/ R3 w% e( W3 [( Y
水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V( @( V6 P! x. G2 ]& G" T
水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
3 w& S- U* G5 Z! \石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V 9 d; ?1 W) H' d. z
测量结果表示,土壤表面上的电压与参考点的深度有关,土壤、水、植物、石头、水泥块任何两点都有电压,且是南正北负。地球是由土壤、水等各种物质组成。只要物质之间的电阻大于一定数值,物体之间就存在电压。地球是一个带电体,地球所带的电荷高达五十万库仑水平,带电体周围则有电场,在电场中的物体则受到电场力的作用,说明了引力是电磁力,电磁力是引力。
" W" J, ~# Y! K7 Z 根据大量科学测试可知,地球本身就是一个带电体和磁体,通常带了稳定地带负电荷50万库仑左右,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它们之间的电压为300KV左右。 晴天时在地面附件的电场强度为120V/m。 - [- v" n# f" z1 H$ j2 u( t( t1 p
上面的电磁力只是比引力大一些,引力比电磁力小一些而矣。
3 g- g" g+ J4 w8 A+ } v三、电磁力是引力的工业证据
7 b( [( N9 q. x! K1 h$ j 1、 静电除尘装置广泛应用于锅炉的尾气除尘,将锅炉尾气中碳、硫、磷等各种颗粒除掉,锅炉尾气进入静电除尘前的温度不超过150度。尾气进入正、负极之间的电场中,颗粒物质获得电或电离,然后颗粒向相反极板运动,在极板上获相反的电荷中和,则有正、负两极板上的物质是各不相同,事实上两极板上的物质是一模一样,沒有区别。8 \* Z5 }) s G" B$ Y2 L
2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:( |* _, q4 d# w/ P+ V# M" o5 k
对35KV的变压器做试验时,用500V的橡胶导线接10KV电压引入电压互感器,导线放在有灰尘的地面上,通上35KV高压电压时,接10KV的导线会吸引周围各种灰尘。
3 }) N. o5 {6 ]2 h5 C. ?3、具有阴极射线管(显像管)的设备,在开机时刻,显像面会吸引塑料、草、粉尘、细金属等任何一种物质。
% s' H {. k5 f* f) W2 g4 [6 X/ \( W 四、电力与引力关系:6 m' G0 l5 y1 J7 V. r( K$ H# c
电力是电荷与电荷之间的相互作用而形成的力,电荷周围有电场,电荷之间的力是通过电场而传递的。电力与电荷的多少成正比,与电荷间的距离成反比。磁力是磁铁之间或磁铁与铁性物质之间的相互作用,磁力是通过磁场相互作用的。整个宇宙、地球都是一个大磁场。
# C. B) K1 y ~" b1 g0 X! C% q7 K7 t电磁力是电力与磁力统称,引力是物体之间存在吸引力,是通过引力场而相互作用的。与物体的质量成正比,与物体间的距离成反比,电力与引力关系是:
# k" c- |# {' J8 X F引 = A F 电% g" e* ~+ ~. [. c, k
4.1、电力与引力:引力通过摩擦变成电力,电力衰减变成引力
9 _8 c$ g- g9 ~$ J" Q3 e 4.2、磁力与电力
+ C0 e: L6 C0 q电力与磁力是不相干,但它们是可以转换的,磁场与导体相互运动会产生电力,通有电流导体周围有电场和磁场,磁场是磁粒子的集合,磁粒子是磁场最基本的粒子。电场是吸粒子的集合,吸粒子是引力场的基本粒子。
+ `0 z2 {* j( \引力、电力、磁力的关系是: " L! l& D( M0 e0 a$ x
) V: _+ [/ K) ]" a9 S
摩擦 线圈
( |, e$ K7 H2 ] 引力 电力 磁力3 h9 K/ k `* Y
衰减 相互运动
8 f/ o7 c5 b, i6 F. `' Z$ x: a引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:- k0 n( G# v `; R" U" V! c$ E
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2 \) k! h/ k2 ?# V" g8 a! S
电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2
4 V" R8 {0 O+ b' p二者相互转为: F引 = A F 电 ; j9 l- F; |" z
A 是个系数 因物体不同而不同。9 U W+ X# F0 p: n
五、电磁力是引力的解释是:
& }% a. y$ J6 x9 o" k 绝缘棒与某种物体摩擦时,当绝缘棒和物体二者固有频率相等时,则会发生共振,吸收的能量最多,一部份转换热能,另一部分转换成电能。共振使电子运动幅度加大,偏离原子核,带动周围吸粒子运动,显示出电性。沒有摩擦时两者频率能量很弱,所以电性显示不出来。共振时输入能量小,输出的能量最大。物体摩擦时由二者的频率有差值,不能共振,则产生电力就小。如电钻夹住塑料棒与皮手套摩擦产生的引力最大,与纱手套、帆布手套摩擦产生的引力就小得多。摩擦时间稍长,塑料棒就会发热。每一种物质都有其共振波,如二氧化碳(CO2),是2.7um,一氧化碳(CO),是2.37um。
8 F+ B% l6 J8 m/ B2 n1 J5 e2 ]$ q 六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,: ]+ j/ k: Z. R) T& J/ u
七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。4 T, m5 ]. |. Q" }
八、参考文献:( N8 B+ j% l# H G
1、要焕年 曹梅月著 《电力系统谐振接地》 中国电力出版社 2001年3月北京第二版社5 I( F# M x+ u
3、 严导淦编 高等学校教材 《物理学》上、下册 高等教育出版社 1989年4月第8次印刷 |
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