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电磁力与引力的统一
& l6 U/ C+ y6 ]/ r; Q; _ 黄 兆 荣, O" T R7 c0 [$ h; s0 I
昆 明 理 工 大 学 云南650018
% i8 g) [# ~' _) I% h云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338' F; H" a1 X' m/ i7 u6 j& A( v3 e
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。
& ^! F, v: s7 A( E( s关键词:引力 排斥力 电磁力 ; Y* @; _ q, l. y8 V) v
Electromagnetic force and attraction unification
* @! M7 ]6 a8 w5 M Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
8 D2 H6 [* ?& T+ V* ?Yunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 6553388 N- Z' O7 T3 _ F) E% [; r8 A
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
+ U9 W# u: k- B5 x/ d5 ]Key word: Attraction repelling force electromagnetic force+ a* Z2 u; `/ ~) x! N( V2 y# A
一、概述: * o9 T$ I, I" f. t
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。+ r6 E/ d1 t! k& [$ f
引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。" u9 r0 }6 v% N g2 L
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:
$ D. ^% t" c4 }! I& w; bF引 = K m1 * m2 / r2
0 a+ v' q1 U* g4 @, L+ E; ^ F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 5 q) J j4 Z: `- H' W4 [, s8 d, H
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 N+ ^. ]# a2 J9 _ K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 . X- D! |' ]5 s' G& B" K, U4 f
q/ m = √ K / G / k4 Q/ z& n+ t! b9 }
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。6 |3 _' s; f! \4 @+ Z& ~5 U
二、实验:
) P" ^# L. H3 V& o; l9 \' Q2.1、引力与电磁力
% O; V- n+ U A6 \5 N# T: K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:6 Q2 J6 C$ q! |9 ^3 G
F摩 = u x N
$ f, ~( g% |5 V! G% P" Z8 C8 B有了摩擦力会做功,# z$ i! C1 z# x0 _* f; P4 z; p# f* M4 h
E摩 = F摩 X L
& k9 X) ^! C& i6 B' S- y7 \( W产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。
1 @: Q+ R3 _/ N: z( R+ M9 GE = △m * C2
^# _* {9 ? s+ \3 q E = E热 + E电
" y$ R: J0 K& a' t3 U 绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。 L9 Y. N# U( d& Z
F引 = K m1 * m2 / r2
6 f# o; j _6 d6 X3 o$ \; }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。6 Q Q1 U8 J7 P& n; x6 M
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
0 J0 r: }! S/ p: F2 D$ q$ 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)。
" a: x, ~6 z: W2 u2.1.1、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。
* N* G7 g1 {9 m* a; a F引 = K 1 K m1 * m2 / r2 3 R" {+ s7 C+ F& J+ f
K 1 : 不同物质K 1的值是不同
7 O2 a; a4 Z% C+ ~- Y2 L2.1.2、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。
4 L! p, x) v* }5 @# D4 B$ i7 k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。1 G+ U1 H x3 E2 N
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。
8 a/ S9 M( ]' ?6 P. i( J* k! c2.1.4、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。
% O( M0 A" [7 H$ x7 A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, 7 F4 z' h: w. [7 _
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 d! E% f/ q$ 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 - P. z" g- B" V# y3 S* f( a
的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析, 5 F2 V+ {2 [, z
如图1所示
5 F1 r* b- ]* X" `) n5 y1、从力学角度分析: θ1 ( v3 H9 g, ^2 \4 D4 R
/ q4 f3 j. ^; ^3 ~. C* K
F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒
6 w; w& g; C2 ]6 I. V. S
( {/ N) l8 W3 \* D0 H1 P
) R* s$ B, `( T7 n 3 L0 m( O' s: l% p
在图1中 mg
. I) [' |/ b/ E: ^; Y R F 引 = mg *Sinθ1 图 1
( D+ t3 y) x' i; W " Y$ z S4 p+ P
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物
. L( O, @0 S* ]! Z体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又
& C( ~- b' r. B产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可
, l/ n+ b) `/ F6 n) t以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
+ ~! t2 G+ v/ D/ n! G$ _/ O( X物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2 . y8 z# ?: Z. y; ^0 |. O% H
在图2中 带电塑料棒
% _- j5 N. ?" N0 c6 m F引 = mg*Sinθ2 ' i2 L! k( C. l& I
1 {7 `/ H0 Q3 w+ L w$ {4 {& O
' ?" y' p) b$ l8 z+ t L mg
* S$ R) c! D6 x* d5 w/ B* ^ mg
! X- A+ }3 u4 C3 |" S & \1 O* J! F" y0 A+ S
F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 ) N, G0 J4 D% J' f0 F0 U- \
= Sinθ2 / Sinθ1! s, g4 Q0 B: A0 e1 f6 x
: w( r/ c5 W- c! g 设 A = Sinθ2 / Sinθ1
( h3 c+ ]% j: Z* A) X. f% p1 a9 o % L2 i) j2 K" K% {+ p2 l( } D
则有: F 电 = A * F 引
' B7 I) f% \! b7 X6 {1 ?8 W/ X: U& a$ E! p: E. s9 t( S- ?5 O
一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,' \! W% S3 m) u1 Y1 j _3 Q, p
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状5 O% M2 h( O8 J- s6 C; k- L
物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表6 o% J# a9 X+ Q, y# B
现为引力。如图3中# A, \! n% v7 _: V, T# \; T
θ3
( S9 [% m- F4 W3 T. rF排 = — mg*Sinθ1 0 h1 O5 x8 A8 N% V
1 c3 B8 G1 Y1 g2 P) ~; `4 w, \
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1 7 p8 B; w* n6 r; Q* j% g) }5 P( r
带电塑料棒 8 e- z6 D' c: r, `$ r0 {' ^$ q$ b' {) O
设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg/ P/ d, D W( ^
7 {1 Z5 t- E, B7 o4 f
F排 = A1 * F引 mg
. N0 a3 G" c Z- ]7 D+ g 图 3 : f- x# t0 k6 f- n( F: I. g
2 p7 w; q3 W# p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。
, U( Q. H7 H# O0 Y" P2 u F引 = F物体 * L物体
' m, c& q/ z2 B L% C- n% Y) p# H2 L F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
* |6 M$ t8 h" Q2 `- W9 G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。
& r8 b. r2 u4 v S2 i F小物 * L小物 = — F电 * L 电1 S& g, n$ c* Z1 x' c1 A& p1 a
和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物7 }( F. f* s) u+ l
则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电+ D6 n. O* ?% y0 J8 E
F电 * L 电 = F物体 * L物体
4 b! S0 |1 x6 @. e. e' d F电 = F物体 * L物体 / L 电0 r0 E9 [2 f/ L5 P2 d3 e
L物体 >> L 电 - T7 f' v0 C- e( E* n- f. E5 C
A = L物体 / L 电
7 O1 W0 s- y0 q/ _' ~" N故 F电 >> F物体9 L+ W* j/ Q( T
F电 = A * F物体 = A * F引 , z9 J8 x' C- ]. u+ Q! J
F 表示力 L: 吸引距离
0 v! g, d, y/ t9 _/ L0 L* s; U _ 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。
$ o# j& X! o6 F! @, y% @9 d 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。
4 f3 @8 j; t9 }: I0 M2 k& F- W 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。" M( m. k& c$ z" f( F$ ^* S1 G
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:$ R3 i9 z# Q; @: A3 x0 ~, T
减少 减少/ g; f6 y: Q; u, c
引力 排斥 引力& b9 L0 U& ~0 \* Y, Z, X2 B
增 加 增 加: n0 [0 u, Y$ j; C
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。
! I, k ~% O, @$ R; q/ `1 l 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。
: a2 T- ^" \2 z4 x! p/ N# I 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。( ~& V) I* M5 j" _0 l$ g
2.1.10、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。% A Z: `) m" D
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。' h8 T( Z3 ?+ @* ?' N$ R& e
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。 @" T3 Y, a6 M
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。
( y$ R; E) ?& `3 C7 R2.1.14、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。- G* A/ l3 E5 b1 E- M1 q
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:$ z1 ^7 m# N0 w8 _- G# B! ?3 x
松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V; v/ ~6 O: t b& B( _ ?
水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
p% A9 H; g6 C* H水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
5 J3 y( n, M& E石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V
# \4 q& z& V; ^% H5 n$ r 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。6 B9 c) t; O9 B, l+ }( l
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 M6 I! R" t8 R' A; N
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。
. W% V' O8 N8 F) D- N6 t* d三、电磁力是引力的工业证据 4 \% |7 Q+ `4 k5 H+ q
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。2 f. G& I, z$ }
2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:
, p$ S0 M9 j4 T6 |5 W+ D) J6 C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。
/ |6 D* n9 z5 J; c; W O3、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。
5 L' [8 z2 p& w 四、电力与引力关系:# v% e$ W, d' m {" K, x
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。! H [8 h5 Y8 p! R
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:
+ q% C5 o" }% J1 K" \ F引 = A F 电; `: Q; c* A/ g+ L% B) E
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 w2 w- F3 O) e3 C
4.2、磁力与电力
$ Q; X M9 G' b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。$ f8 K) j5 z6 ]& G3 O& [0 K% v5 M/ j) \
引力、电力、磁力的关系是:
- }8 e8 A G9 E L
. s1 V, _/ ]0 @ 摩擦 线圈 1 ^# n& V6 v; B
引力 电力 磁力
" T. f9 S, U5 F: |5 T* e0 b p 衰减 相互运动
$ \, V" z+ S# _& K+ A3 j; h引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:( ?* l7 ]1 q+ f
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 28 I" r0 U: R# Y# x
电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2 , r; V2 |$ B. V" {# y
二者相互转为: F引 = A F 电 7 G% P/ { q5 {3 h( N5 c8 ]
A 是个系数 因物体不同而不同。4 G: A) h7 ~2 _: V9 Z+ i: a4 b3 F) [
五、电磁力是引力的解释是:
7 x s7 ~: V6 d5 w' r% R H6 u 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。
* X. w- o# G% ?# F0 a* g% ` 六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
' U) q/ s% p8 ^ }3 X 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。
$ ]4 j) N9 @5 u/ G) E: U/ l 八、参考文献:
6 q- z u- s. W1、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4 g" G$ h# S6 ?6 X8 u- V3 h
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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