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电磁力与引力的统一 1 c# ]" F- h; i) {
黄 兆 荣
& I* C* a. H8 N( S: f9 [5 \ 昆 明 理 工 大 学 云南650018
0 v2 ]$ r2 o; `云南云维集团 电仪公司 云南沾益 6553383 d7 R6 s! o2 p& F, ~
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。
) R- C4 b: |$ m* d% \关键词:引力 排斥力 电磁力
* @4 Z- a' h5 \! G4 A0 s1 h: fElectromagnetic force and attraction unification 9 p9 C. c8 y( ^* m( ]! g% V
Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
6 y& Q0 O2 p: X- K$ d0 nYunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338
6 P4 ` o$ D2 XAbstract: 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
9 l5 }) u- E) H& OKey word: Attraction repelling force electromagnetic force. T% r' H3 Y8 e7 R5 |
一、概述:
1 h% z7 S J" z! k6 M) c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。' |/ ?7 _7 I7 e' A! Y w+ g* d
引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。 _4 k7 ?( c* m
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# |' \- K( n) ?+ c4 C! j
F引 = K m1 * m2 / r2 " N0 N3 X6 E( G% l5 |$ p
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
& d7 z3 L+ K: \; X" 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:
* r/ `* ~0 t' k8 \, M K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 + C2 U7 s+ t$ C8 g5 L6 C7 h
q/ m = √ K / G ! J" N3 j5 u! G7 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。1 N; V' M' P, v$ F+ T4 d3 M+ W
二、实验:: [# S! d0 V( W9 p8 u) }
2.1、引力与电磁力
( D: g% a* _: a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:( W$ V% I/ y0 z W' n! C2 l. `1 y
F摩 = u x N , I* D1 V/ J6 d- u$ q# Q+ e" j0 O+ @
有了摩擦力会做功,# [' ]6 w4 ~5 i
E摩 = F摩 X L
6 J) k$ o$ P* p产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。
, j1 ~# |0 X1 a: y5 t) S) F" pE = △m * C2
. q, h5 V0 M* h. |9 P+ R6 F E = E热 + E电 + E z0 C/ P( y6 _2 y: ~
绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。4 [( Y s: p( ?2 K
F引 = K m1 * m2 / r2
& _& }$ Y% g) n @, w' O- t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。. e) ?9 V# g+ L" U# T9 b7 `/ F3 y j* _
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
" u: o+ D8 N+ B O) s- {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)。
$ w* C* W+ g. ?* E8 t- ^* P0 K3 S# x2.1.1、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。
g! u" B& v$ @2 Z2 j F引 = K 1 K m1 * m2 / r2
& O3 @8 P2 y. L8 R# c, } K 1 : 不同物质K 1的值是不同
, i) w& _' [1 |. \, k$ b0 i2.1.2、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。3 j2 c9 M% y4 S6 }5 ~1 a
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。
5 o; Y$ b( d5 M3 w( ~9 r) E2.1.3、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。- O9 J& _! A9 Z9 x, ]
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。- }* `- h3 e+ d# A2 N% M, q8 \
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,
) s1 y4 c/ `; m- Y$ Z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 n, d. f! C1 x7 _
物体,在引力的作用下,片状物体偏离垂线角度大小是不同 9 K* f9 m! S) }6 [, J! n
的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析,
7 z+ G" o3 c1 S6 p( `如图1所示 . K' B0 t7 \8 p* `! I, s
1、从力学角度分析: θ1 5 Y7 R3 F. V% ]& R# a; ?. \
: \9 [6 S. Z" t$ d& r9 v/ g$ d F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒 + g5 Z1 I- `* D' l( i
& \, G3 e, J+ G8 y# T `* o. h1 P
$ g' E7 L- [% z% K( }+ Y
2 l% `6 m" \$ r) _2 H6 @) H 在图1中 mg & |. y, Q1 E- w @
F 引 = mg *Sinθ1 图 1
" S( x$ z0 D+ m1 p 2 i8 v$ x6 _# ~/ r7 A8 E
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物
; |. V: w+ A Q, r$ L/ b3 B0 ^体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又
: N2 ^8 u. m g6 K0 p! f产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可
. C2 p/ X! _5 ]8 B" O1 a% ^0 k以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
; M7 T2 o @* f; N; f物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
1 @. ]. I/ M9 m0 _9 }+ V1 h在图2中 带电塑料棒 " u" H7 O" t! _. ?+ i
F引 = mg*Sinθ2 # h4 f! L% Z9 q$ d0 x9 `
2 i* X( P# q4 _4 Z! ]) t; A
6 I8 a+ {, t% ?3 D* C mg
$ _8 v0 T8 j% M; z+ M mg
( i @3 |) W# C. d W
H$ K" k6 a2 c! y3 T F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2
8 V9 a. A c ?6 H& I1 a = Sinθ2 / Sinθ1
. A. Y: v8 [# K * H2 ?2 j: J3 S2 ~
设 A = Sinθ2 / Sinθ1 : K& k3 }7 s# e6 Z: d
1 |8 _$ `& N$ t" m9 w; |则有: F 电 = A * F 引
c; @/ V/ V3 `+ J
( y d% \! G( W- D: W1 ]一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,/ z+ Y4 O1 Y8 V) Z4 h+ D U8 a
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状
% Y( x+ e q& r' D7 q6 Q6 J0 V$ q物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表
3 O) S2 ^2 \6 Z) e, m现为引力。如图3中/ G! b$ }: K+ `# G8 x
θ3
( @ {6 L- b" M, O: PF排 = — mg*Sinθ1 R3 u1 f% @* w
+ P5 M3 {: V! |- p
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1 , F5 H5 p/ Y4 R3 g) E) n# z
带电塑料棒
. J8 W( z/ o% I 设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg4 u' W$ D, d$ e i2 H* t4 c
8 x. e& X8 F1 _: ]: W
F排 = A1 * F引 mg
: a$ p+ B" w7 W" o 图 3
3 ?' j$ N4 ?- g) _
. o( z$ N3 T; m. Y5 H! v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。
* n k9 ^( O/ Z' D: d+ i' e% \" G F引 = F物体 * L物体 ( J7 x% y% x O9 {9 _/ C% I
F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
. T! ~ L( \: u' }! y; x% \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。
m3 j, Q# }) l1 n& c2 Y F小物 * L小物 = — F电 * L 电6 h/ V! l/ f1 ?6 _ p& r
和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物* e8 H4 E1 ~ D! D( i! r# v: _
则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电- Z8 Z, c' X) L- K, g- x q
F电 * L 电 = F物体 * L物体
G0 q" f# j X7 { F电 = F物体 * L物体 / L 电
% c9 n1 E& _0 N4 P: K L物体 >> L 电 5 g% v/ C. N* j, F
A = L物体 / L 电
; B: g7 e; {% o; I故 F电 >> F物体& A( S& C4 z" L# |& r+ T
F电 = A * F物体 = A * F引 ) }7 Z1 k# G9 x& `
F 表示力 L: 吸引距离 1 t7 A: m8 U F6 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。' j$ \4 o* W! @ E) a
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。
. ` r/ H0 @) X) w# N( S P7 B 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。4 L2 s- Z& f+ q1 E ?2 u2 ? s
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:
# B, G" p0 l& l' ~; a2 F; ] 减少 减少
# U v E5 G5 c' j引力 排斥 引力
* q" j$ L+ P3 D 增 加 增 加% Q* q2 }) D8 n' ]" G
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。
5 T# k3 x; `( l4 y/ i# ] 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。
. p( _" w0 R! [' a* G, ] 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。
$ g" T' Q# e1 L* @1 G! J2.1.10、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。& u$ t: [$ T2 ]" z! @3 \) P& _
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。
- t8 }" ^3 ]& d3 e( j2.1.12、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。
: j% \8 P. n2 h2 M9 S2.1.13、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。. k3 [' _+ K8 }" ]4 d$ p
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。
1 {5 c6 |) u$ N# B1 o, ] 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:
- r8 t, j6 k" _/ X松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V6 Y0 _- Q+ p; y: [! z) }
水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
$ v+ V% l- F) O; j/ C, X4 W2 B6 H水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
0 m0 |, V. |3 {* _$ {. @石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V 5 f" ?( n( g3 {: }8 T/ I
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。
0 S4 X# {: `; H9 `$ m 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。 1 G, p# E8 ]9 J# G, S
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。
# }; ?( T# E$ W |, a三、电磁力是引力的工业证据 # K- y5 }6 Z4 Y# ~1 m0 w* |
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。
' y0 {, f: K% ?2 X5 k 2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:3 P# M% _; h; ~' x* @ V
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 {0 z& t/ A: N+ V7 o
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。 % f& I" G& u0 ?4 ^
四、电力与引力关系:
! A: \2 y0 a! s, R, z# D g 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。0 H, Z. _) O# I' L9 H; p
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:
1 V2 ?2 w& ^9 G9 p2 w) J- b F引 = A F 电
! B' \' P, l& }8 a/ ^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
: [4 K+ u% \. F/ n6 l8 m2 H0 u9 j 4.2、磁力与电力; a2 h; d' ^$ ?6 D7 b' t4 |5 T
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。% E* h& m; e- J# K
引力、电力、磁力的关系是: 9 M: [4 ` y0 g4 q* s6 d
3 Y0 V" R! X- V) U5 o) U/ y 摩擦 线圈 % o% W1 b: X# P: L! h# a7 H1 w. `
引力 电力 磁力; `* y+ ?' o9 Y! F
衰减 相互运动
6 q8 U2 W9 D2 h7 S, h8 K引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:* g; {2 P4 ~; v6 }+ y4 s' b
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2( T" X: C% A+ z" z$ @ c$ b/ J
电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2 4 w8 ]+ M7 R9 L% }" F
二者相互转为: F引 = A F 电 - T Z; @9 }( h9 a& R5 t
A 是个系数 因物体不同而不同。
1 R4 M$ v6 Q. F5 p1 W( \ 五、电磁力是引力的解释是:
! X+ w6 E7 Q5 M' q* V 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。 + V0 @: X3 }$ n5 n: N" ^$ q0 ]0 k; x: ]
六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
0 O: \6 ^+ Q( W1 f% `+ Z2 e) K 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。
$ j. v& P" l5 Z' n 八、参考文献:8 ^% R' Y e: X" e+ m
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9 X1 Y. [% ^6 ^" s" N
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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