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电磁力与引力的统一 : f, N, `& O% q' w; l/ I
黄 兆 荣; G. d# h- K4 ~
昆 明 理 工 大 学 云南650018
. o7 M* d4 q8 B# W0 Q云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338* `) B# ^9 ~, n, u" J! J* W+ N( s! o
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。# z& `: i7 n. A4 q' W( D/ Q# M
关键词:引力 排斥力 电磁力 . ~6 z: c- ~3 O1 S( S
Electromagnetic force and attraction unification
4 a0 y8 s+ E7 @1 ~3 R1 U6 O Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
" X! W% {: W2 J/ R! m! h. UYunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338( A8 w# ?6 |# h! t
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& J# ~4 x$ {: S( G0 n- }
Key word: Attraction repelling force electromagnetic force2 y) X6 {: E' N+ q
一、概述: # g; @/ D. b0 ~ n
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。% {; e2 s5 [* {
引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。: C; b- j( y; B( r
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:
. R& l$ Q$ G1 n: Q! H% Z' MF引 = K m1 * m2 / r2
. \3 B# |9 H( N F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 8 b- X( Z+ N. W6 J; n6 T
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:
& }! X) S8 a6 K- H7 v K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 8 X' C7 d5 E/ [; s% e8 A+ T9 p
q/ m = √ K / G ( O( L; q" |2 u |4 k
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。
4 w0 U* B9 P- \( { } 二、实验:
2 B! _/ [( `, f' R' d& u8 i0 P$ f2.1、引力与电磁力+ u5 \& q, d) ^, w0 }
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: B1 `5 A2 ?) l% W! I
F摩 = u x N " j& \! W" ^5 [4 q
有了摩擦力会做功,
3 }$ R! y1 R: ~$ r7 m5 ~; p E摩 = F摩 X L, F* l# h- w4 C
产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。
+ Y# q% K& Z }5 N9 G, @/ \E = △m * C2
' O9 Y* c& F$ F* b E = E热 + E电
$ a9 z W+ t! d6 a: h/ p0 Z. m. v. V9 {: W 绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。
6 y. i' |- g8 I1 r+ r9 I' F( u' p4 ] F引 = K m1 * m2 / r2
. {- i! o; d, D! O p; w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。* |- U: P9 ^) {* H. ?+ C3 m( d
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 + }" g( J5 N% P) L: c
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)。
5 O C- ?6 t: z# g2.1.1、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。
5 y4 n- E- q: v \* j, D4 s; j6 ^ F引 = K 1 K m1 * m2 / r2
2 i& v. M5 H! y K 1 : 不同物质K 1的值是不同2 q) _0 N4 T1 Q# E8 T
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。
" e: I, r- y1 g+ x1 U. `& o0 ~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。
7 a# Z h9 z. l+ `* c- ~2.1.3、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。5 O0 j+ d$ C. t9 C+ L
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。" W5 M l. u: v' K/ 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,
+ l) Y0 @! ?2 V# u; `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
% `0 j x1 x' l U |8 \% u物体,在引力的作用下,片状物体偏离垂线角度大小是不同 d& Z) Z. A1 v, [ P
的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析,
0 A9 J: d# K( J& U3 g如图1所示 5 t( q! h; h: F
1、从力学角度分析: θ1
1 q7 w- Q( r: K9 W% c! p" i u2 F7 Y5 y$ ~5 N* x4 i5 h6 [3 \
F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒
& E% p. _: P. J, U- i! c
2 r, P6 f5 l* v1 t7 m' t; E+ A / t1 l/ l: v! m; b* z1 L) z
. w0 E( P4 S% ~" R# ^2 F
在图1中 mg
! |: C7 z8 `' z; o# I F 引 = mg *Sinθ1 图 1
+ o+ f/ e1 X! n ( X$ Z4 J$ v' Q% O6 }' w7 g( M
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物# [" A1 A* k" j5 a; L; _. p
体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又- t. N2 T' D+ c
产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可0 ]; X: X1 N. H; k# @
以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
0 O6 c* y8 U( q$ y+ B1 C物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
' b* ?) L" a" J在图2中 带电塑料棒 7 }) K9 e9 k3 j
F引 = mg*Sinθ2 ) U1 @0 Y& i2 r
5 f9 |% l! r4 o7 t3 W8 u% k+ }" k4 W
- A% P3 X) u- v" d
mg. L- t' U: l: l8 v
mg
; E: z3 c- g8 z$ n* H 2 g' V! L# n9 Z( b4 c3 ?+ A
F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 Z# H9 z2 J; P, _+ U) p. y% Q s
= Sinθ2 / Sinθ11 D; n) j* Y+ L3 W' S' v$ h8 ?
4 D- u7 E% w" @& u2 y 设 A = Sinθ2 / Sinθ1
, w4 o1 |! |" I# ?: b* A7 m) J& B
: ^+ `+ ~# N- c则有: F 电 = A * F 引
" w8 N S" H7 _3 ]6 s/ @
# D" ^5 J" N/ I% y- ^0 v* e一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,$ d0 O( l! e, Y
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状: q6 _ w) x0 q0 n) O1 g
物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表
6 K. N. f* C( |; g$ _' s& F, ^现为引力。如图3中, ^ h' ~9 a5 [/ L+ e8 h
θ3
4 K6 ~0 D" U- E7 ]! Q5 w$ r* C/ JF排 = — mg*Sinθ1
. M8 {' z1 L* W+ X ~, p6 X Z: X2 p4 s* A( y
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1 4 W% C9 J3 I$ }/ w7 C
带电塑料棒 L' Y* h: Y ~
设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg
3 F/ ~% L$ X$ X4 F- P% Q
) o0 A/ y) a# Y. @* | F排 = A1 * F引 mg i: y4 k \; c; K$ z
图 3 7 B) g! G- h& _6 d N
6 I% j6 O$ L+ n6 a1 S$ ~
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。4 G8 r+ L9 P% K. h
F引 = F物体 * L物体 # f; A: r1 i1 a, O2 R6 p
F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
# Y/ @( e9 r! X7 P+ z5 K' }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; K5 f6 g2 x, I$ a, L7 e
F小物 * L小物 = — F电 * L 电
3 Z- P v4 r# \) e 和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
1 O5 q0 x8 p* e3 t I3 U. L, j则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电" V. Y* \/ G8 F; }* T; e: B
F电 * L 电 = F物体 * L物体
% U" ?/ P# b; k$ S F电 = F物体 * L物体 / L 电
( [7 ~% Q% o! r3 N5 C" [4 h L物体 >> L 电 9 _& R2 y w5 Z! W
A = L物体 / L 电 ! W, f8 V' Q$ u# p, |( Z
故 F电 >> F物体
" r: ^. u( t0 Y6 w" r0 U& c F电 = A * F物体 = A * F引 ) \; A3 i$ W3 V8 z! q$ K( U" F
F 表示力 L: 吸引距离
* c' w( _( K1 k' W, |- k1 I 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。' S% G4 l: X4 d' S- M& ^3 |
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。# M# O) W, c8 h* ]3 `" S/ j) |) R
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。
( z* H ^6 D& h& T, R" W7 t- X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:
# V G) H9 z# ~( H: |5 c 减少 减少
1 C9 z5 Y h% E& o9 v! h引力 排斥 引力
7 u( y/ [: x& I, o5 N q6 ~ 增 加 增 加
. d" l+ m4 \+ U* j4 Z4 R6 K2 T9 M 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。 3 f( A$ V, n' I( u
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。& M9 q2 Y2 u8 {& j
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。
% R. Z/ c3 u& K3 O# q$ p. M2.1.10、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。
5 ?9 }- A! D( N# B' _: F2.1.11、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。# M( R, p7 l L r+ |9 i, n
2.1.12、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。4 E5 R1 Z' } P
2.1.13、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。3 `9 j* F$ g, n; t$ X
2.1.14、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。
$ m+ f8 e; o& u2 n- F 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:
% F$ e5 n4 Y7 B! C/ r6 e) A松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V
1 a) p; u$ H& F' U7 J/ ~水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
4 }# Y7 h) b+ A6 f' a水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
8 P% _! c5 @: H }7 ~石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V
/ I) l* d7 U5 g; w+ z8 m 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。
& x' c2 g6 ]7 }& d+ ^5 B 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。 8 c$ J1 O+ `* |2 R4 F6 A, ?
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。
: z- b! v1 i+ U. W9 C( j三、电磁力是引力的工业证据
& D) r$ H$ R7 C) o1 N; e 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。& m$ |* j1 ?. p" g9 l1 E
2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:
# H9 a& s6 h: t9 e) B) L+ {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。 / ~% x( \+ x9 u% e8 r# Y( [
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。
0 W8 E- b' C _! G 四、电力与引力关系:
: N, M- y# q. y3 R. k+ z$ H/ F 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。
( z1 {7 m( i X% ]. ]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:
$ D) Z/ x& g3 A, ]( D3 g F引 = A F 电
" H* c4 w k3 A( J; [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" N7 g" o: _% l2 Z5 C( N
4.2、磁力与电力- j5 o- y7 J4 i8 M& t+ {6 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 ~% B! d: Y5 `' d8 S, m8 B, D, d* }引力、电力、磁力的关系是: " z/ V! `- e' n
, q0 k* q0 ]- s4 u6 k- G' n9 J9 O
摩擦 线圈
* K0 I$ M$ S' [9 G! V0 F 引力 电力 磁力
6 M O1 J/ C0 Q: g1 d8 L2 P 衰减 相互运动6 o$ j/ w) G3 [, ^0 j, D" b( ~
引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:- N8 a0 t) X1 q4 p& x8 R
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2
% b- s& b% y: A% p9 V电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2
$ U a9 r6 V4 t7 g, F8 J二者相互转为: F引 = A F 电
! q% ]1 D1 ~/ V+ x A 是个系数 因物体不同而不同。1 Y3 Q7 a. {3 K" Z" D& q. _2 S
五、电磁力是引力的解释是:
6 e7 s& U, ~$ w. V$ `! B/ z& X 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。
% ?6 J; o. l2 E 六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
- r/ k. P6 o0 ]$ D1 H1 [0 Q 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。
* e0 t2 H. a/ W! _/ i1 J- j/ z1 a' S 八、参考文献:$ ]! ?# S# l# n- L. ~( C
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
+ `& R0 c, t: M* H& `. t" f' M3、 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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