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电磁力与引力的统一
8 q5 `* ?( N2 X& p0 b6 r 黄 兆 荣/ O( V- n- @+ [3 ~
昆 明 理 工 大 学 云南650018, y2 x7 [; O: V
云南云维集团 电仪公司 云南沾益 6553389 @9 ?& a! ~% ^' d& {- m
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。+ V c$ V* _6 O l4 W8 ?
关键词:引力 排斥力 电磁力
7 Z5 v& Z9 t" T0 `Electromagnetic force and attraction unification
; W9 H0 s5 N% {; ` Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
9 W, g0 r* L" L2 A3 p2 I9 |Yunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 6553389 [0 q. }- S X6 P
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* {, l, J/ e7 @ V1 y/ q9 {& H7 [
Key word: Attraction repelling force electromagnetic force
9 p* S/ i+ p( x- e 一、概述:
: |" e$ h% w$ r* 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。
* I) p, ]+ _4 Y& c8 \引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。
+ h0 X; Z6 L! U5 v6 i! }/ p4 [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:5 ?' n! q3 U U/ S
F引 = K m1 * m2 / r2 % E; J+ p: A, M: f. L
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
" C. A6 C" {! N* t; w! V- g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:
0 ]! i4 u7 Z9 i! C( \ O K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 7 T* K4 j- C, v. V
q/ m = √ K / G
9 C8 }. S7 S; B5 X- V5 \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。
+ M& O# W! ]0 L( N* M- o& u 二、实验:0 w! w! C8 w8 t5 x7 r9 ~1 s @
2.1、引力与电磁力6 p, y4 e# {7 A1 I# 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:6 G3 ^- i* G2 U7 ~! E
F摩 = u x N , F* Q4 Z _) ]6 w% F: A
有了摩擦力会做功,
+ u' E) P3 }# |# w0 w E摩 = F摩 X L
3 l" i" a3 Z8 A; A4 O产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。
4 ^! l9 r" T2 U( v" PE = △m * C2
- l1 d. d# l# b/ ?- { E = E热 + E电
3 t( a9 U5 @' ^; r 绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。: O7 H: t9 A: B1 ?. E/ j/ v4 I
F引 = K m1 * m2 / r2 1 P. x- h \; J# L! X
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。) Q/ _! j7 ?6 [" W0 s& l
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 0 }) T& S! V# ^" |
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)。
/ V6 J# M+ h: ~2 K9 S4 a2.1.1、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。
- V# r4 }7 n9 N& F( K F引 = K 1 K m1 * m2 / r2 5 ^' S- n3 c- ` |5 F
K 1 : 不同物质K 1的值是不同
; x8 }8 ^: B% ^% ]4 N: I- v2.1.2、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。
# ?0 ?. E/ s, e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。
0 r/ G; h/ H! ?1 ^7 ~! l9 t2.1.3、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。
' B0 a) [0 N" A V2.1.4、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。
/ d- t4 l- X( m: v; U0 L3 }1 w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,
5 q' @$ o$ ?- l |2 D( B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 ^. v+ q3 }1 r" h. `, c P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 _8 ~# Z ]2 M7 Y' @# p o3 L7 K- E
的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析,
, S! q- d& n1 n# D3 [) W4 H如图1所示 - p" p/ J! F. U, _
1、从力学角度分析: θ1 ) I2 S3 c7 h ~
$ q* C. M+ _- E/ M* S F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒 7 h$ C. W4 [* y3 y, ?/ n' |9 x( Q, Z0 |
/ Q6 L% r7 @4 m" p6 f
5 Z7 R+ f6 [# _' e
. Z% M6 H; Q' X3 N5 E 在图1中 mg
5 h& J3 m- {) t' v! S4 j F 引 = mg *Sinθ1 图 1 & y8 ^# u: p5 \6 u/ A% i4 o
1 u% B& t& d {3 d
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物' u9 |4 R* [/ H& I; e
体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又
, I5 Q& X' ]2 Z) v {产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可7 |% c7 F( ~% r, u: F# P) z/ {$ P
以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状" o" _: }2 d2 K: o
物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
( R1 N5 W3 t2 s2 P- _在图2中 带电塑料棒 % ?& J' \% e; B
F引 = mg*Sinθ2 8 A2 q5 ?+ S* n- b' ^. N
F) ~" x: B6 `' J2 r, D B
, b, i& [: i# A mg
9 e' @8 z; ~2 m& ^8 c* [ mg
9 q* n; A# E! D0 n* v0 S
% q* G6 t% q, c( { F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2
6 ^. P1 |1 W/ p3 Y = Sinθ2 / Sinθ1
3 J/ _. I! r: S3 |6 j) l 5 |: \2 _0 d" }0 F! W
设 A = Sinθ2 / Sinθ1
; l+ x& b! R, Y7 i 2 |$ S) n" |6 B) |6 }1 ^
则有: F 电 = A * F 引, L& S2 P* O& a+ R! u/ h2 _& r- [4 x
: R. l! a! C1 r$ Z$ x4 v一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,7 E# X. U5 B P0 p8 G# q# ]) y
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状
$ ?/ D0 u( q! g6 J% R物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表3 u, }* M [. B0 w; P# N2 ^! x0 E L
现为引力。如图3中
7 ^. I" G" u+ t) {. s% Z, j: H2 m- |8 R* j θ3 1 b5 o+ E# G% ?2 n; B! }
F排 = — mg*Sinθ1 , g# M; Y& J/ Z- U. w- G
' X- P- }2 T v% o4 l
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1
* T1 Y$ B/ {* g) ^+ h 带电塑料棒
& D1 R/ L7 e# B2 j) H 设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg
$ u' y v$ F6 L
- }* Z; e) Q8 E" t7 G F排 = A1 * F引 mg % @" O" x4 p1 ?1 Z3 Z
图 3
% @4 s1 p* W' l" c2 B ~0 N
( M: q3 y) f5 w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。% D" i5 m" N3 ~5 k1 _( j. A
F引 = F物体 * L物体
+ q7 u. K: ~) n c3 N3 z1 C7 ? F物体 * L物体 = — F小物 * L小物 / a2 z0 C6 e. L, U* p1 s" J
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。
7 s2 N8 K3 w. v9 ?% Z F小物 * L小物 = — F电 * L 电
7 i! e( ? W ?5 R. p- I/ H 和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
& E3 P/ E$ y' X/ r0 b* g! e则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电4 W! M, v e2 q
F电 * L 电 = F物体 * L物体 1 Q' d" v4 z7 e1 J6 w! ~& o6 ]/ l
F电 = F物体 * L物体 / L 电% }# W4 C# k7 S6 h6 O% F( E" O
L物体 >> L 电
+ l) M" z* N% k8 e) v$ \5 d A = L物体 / L 电
7 s/ o1 r+ T4 L3 q0 ]故 F电 >> F物体% f% F* Z; ~- ?, b6 {6 i2 {0 W, l8 R
F电 = A * F物体 = A * F引 $ J# t/ L+ `" U6 F- Z2 o
F 表示力 L: 吸引距离
1 _( E8 M3 E0 q 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。
3 m' I" e7 N6 o9 h& 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。& f3 ? C! U1 f* J
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。
, r( t( I# T0 D! D5 N" Q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! |8 |4 M; Z7 d$ w% w 减少 减少% o' t. H+ L6 H, J. y* s
引力 排斥 引力
* U( D& q; A' x( z0 @; | 增 加 增 加
5 \% s! m2 c# X; @) K( o 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。 8 V! `' \9 K. y
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。
, o0 X6 Z( J8 H* j. B; l/ B 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。
; k n" |- V6 N2.1.10、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。' c2 W1 Q+ Y1 l
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。
5 r- W2 _, W, W& h2 H2.1.12、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。6 S; l/ C2 \9 ]& e; E, ^1 E! l6 [- z
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。0 o( u" O9 x! A# _0 H5 T# C3 D4 @
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。
, s6 E$ k5 N) H! B) [6 H 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:
' T: K9 ^, q/ J' M" j松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V
+ D0 N C" C' c2 U" L: c水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
: H8 V( o( R! \/ C7 c* P9 z水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
; a) \. e) q' K9 o石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V
# \8 v9 P3 J; \% j" ^ 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+ U% o; ~: r 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。
* e4 X( O& b7 o* Z6 ~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。 V! _* s8 r& f% m1 r6 a+ l
三、电磁力是引力的工业证据 . z" G8 e) a5 r! F. r
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。
1 S- p4 k& ^9 x+ F' x 2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:
( H5 `, u: I& p7 _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 K& l1 ]& r+ F2 f) P
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。 ; t3 `. Q/ A A ~+ C
四、电力与引力关系:
# q& P/ F# Y* Z. j. Q: b( _ 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。
' s+ J; p+ l2 @1 u& ?- B3 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:
; o; `& [" l5 z; D F引 = A F 电
. {1 {0 B* [9 A; r: Q' ^% R0 F4.1、电力与引力:引力通过摩擦变成电力,电力衰减变成引力
& j8 H0 [) `/ Z 4.2、磁力与电力/ u' n4 [ y0 M: L' d
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。
" G7 D* D) k, p1 ]( k引力、电力、磁力的关系是: + I7 J3 s' ?& t/ E
1 ]% H. I# ]9 }) P; Z* z$ l* E
摩擦 线圈
, M2 \0 b0 n% h: J 引力 电力 磁力: A- N) y$ y( h+ V3 Z3 w; e3 r
衰减 相互运动/ ~2 p Z( P# h8 T
引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:, ~/ W1 K" g0 w& q4 K1 H, @
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2
" ~% S" J2 O& ?- ^电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2 # i3 x" v" d! g. a7 X9 ^/ n' i
二者相互转为: F引 = A F 电
3 I$ B' U5 F; y4 M& H, A A 是个系数 因物体不同而不同。# k1 ]; v j$ k! w$ y! e
五、电磁力是引力的解释是:
& J* y4 p& H) R 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。 * O. P2 B3 M. ~. p1 c- I. z2 G
六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
; R1 v/ z6 s+ M6 S V- e% ] P7 | 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。0 v) `& [& Y# p/ y* A* H4 g
八、参考文献:
# Z8 T6 A) z @4 E5 F- J6 y5 ^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( E$ q4 Z2 k. D
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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