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电磁力与引力的统一
9 s) P* q% u3 [ 黄 兆 荣
8 l `1 x1 i) E, Y4 P$ @ 昆 明 理 工 大 学 云南650018
- H+ d, i% D1 ~云南云维集团 电仪公司 云南沾益 6553386 f6 d( c4 a ] ^1 m9 u
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* k1 i3 f8 T5 y! l, L
关键词:引力 排斥力 电磁力
1 M8 J8 q$ k0 ?: |3 Q9 G# Q5 n- _Electromagnetic force and attraction unification
& c; p" ^5 m/ d7 H3 _ Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018% d$ H6 x8 n; l
Yunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338
s5 X/ G$ V0 b4 E; ~2 s7 }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
3 M _! U! [, dKey word: Attraction repelling force electromagnetic force& r' l) [' q- t9 h0 B9 }6 i
一、概述: $ Q2 T) y6 v' p 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。1 O+ i4 R! Z5 S5 x+ x; }0 j2 z
引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。
3 q6 H7 b: G o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:
: M1 E i+ i# _$ t0 o5 @0 hF引 = K m1 * m2 / r2
1 }& B7 d! r+ I3 r0 e F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 $ e. k& c1 k" } I, R: V( 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:' z5 H& G' P9 i' z1 {7 t1 D2 c _5 b0 H
K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 ; J+ {, m- r/ G& p8 S! E
q/ m = √ K / G & P" P1 g7 ^& @) Y* h! h8 T- V) l* S: e
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。" j t% z- u( s' W) u
二、实验:" ~1 r4 E( O2 p" l
2.1、引力与电磁力! }: Z; j( C6 O* p3 s6 x
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:
) g& l8 l" l6 e' E. fF摩 = u x N 5 ]% q4 F: k8 M* {" ]& \
有了摩擦力会做功,, \% b5 e4 c. v3 N2 Y5 Q
E摩 = F摩 X L
k; C8 K/ B* [- Y% h+ e/ A# b产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。6 f; l+ [0 e- ~) K8 x/ s
E = △m * C2
8 b' w- ^9 ]# \ E = E热 + E电 : Y+ G' M8 ^0 i; q* z8 k
绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。; t8 p; t, q$ R* J- R; {
F引 = K m1 * m2 / r2
; s/ q( ^; p; g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。. z" x0 U% j* J$ C) }, \) V; b- o8 L
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 * ]6 r# [* X! h) G
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)。' \8 {8 W$ J8 u6 J
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。) l- W' ^" y% b0 }4 a0 q
F引 = K 1 K m1 * m2 / r2 ) q q9 W* p5 ~
K 1 : 不同物质K 1的值是不同
9 K1 w4 H- Z- e: E# A2.1.2、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。/ r* N* \9 L, h/ y+ F" 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。) {- [7 Y9 ^0 i% {8 F. O
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。7 [) w1 q+ F& d3 F4 t; m; I
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。
6 P7 }$ l% j( R4 p# Z9 Q' S. p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, ; f) E8 C4 {& r" s, q4 m1 c
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 ! f O2 c5 \$ d3 Z. A1 }
物体,在引力的作用下,片状物体偏离垂线角度大小是不同
! H4 r/ ]% d6 A# n2 G5 t的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析,
2 V/ m( I% M# t$ c; x如图1所示
6 a, j- @- e' P) x# ^5 ~! H1、从力学角度分析: θ1 : B& U" {$ d' Z0 a- h3 r; {( P
+ j4 ?" e2 t8 h$ r9 Y F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒
{. [( D& {. p- e8 e: h' g 8 H: P6 o% w9 X4 ~/ j: F
0 v5 F( {! ~; N3 t E& l) j& b+ x: x; Z* T 0 g3 d! p7 R" D2 |3 \& Z
在图1中 mg d6 |+ H" `" n8 v! o
F 引 = mg *Sinθ1 图 1 " P" M: Y: \, w& l! Z
! K6 F( o/ F( X2 Z
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物" q5 }( q' @3 W4 ?
体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又& Q" T* l. F6 u. b2 r) T
产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可: T1 N. A- q' d9 o" Y7 X/ O) D
以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
D+ u$ A0 I* C1 W5 F" n物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
: k" R7 j+ H! T在图2中 带电塑料棒 - @+ m. ?2 J8 r1 m% o$ ^
F引 = mg*Sinθ2 1 F" N/ M4 R+ V/ m# o T
; C6 }; ?: H& Z! L, _8 |$ ?4 D$ T, _- A6 }1 @3 {# q0 D, `
mg
$ p3 d! U' Z6 P. _5 G m3 r mg
' o: u$ x- K# U; t9 K * d4 [' _+ X+ B' w7 O$ M
F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 6 Z* q% s* [$ L: X
= Sinθ2 / Sinθ1
2 J$ i& a; {8 X" E4 ~# \
& C. b' n+ }6 j 设 A = Sinθ2 / Sinθ1
' `$ A1 `" d/ w1 \4 Z; _: n
. s! `& V, [0 [4 H则有: F 电 = A * F 引2 {. Y3 W5 R2 ~( k
3 U6 q' _4 k# v1 O7 ^. r4 M
一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,2 y# I* S6 }3 q
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状+ H! j+ \0 h9 t
物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表7 V2 v' z0 x, ?' ~6 q2 C3 A3 S0 G
现为引力。如图3中. b+ K+ s4 D0 u& K5 z
θ3 8 E3 y- W( x+ T1 P/ s
F排 = — mg*Sinθ1 ; g4 h3 V# }/ C6 a+ a
1 |; o" g9 ^# r2 l1 A9 C
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1
, Y1 L; Y; Y) w+ f 带电塑料棒 0 t* D+ x; @9 ?, j, Z( r
设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg
/ Q9 p) O- I) l# |5 E( Q; H" y" ~ - H% @! j' C" i5 k: U9 o
F排 = A1 * F引 mg
+ Z5 _5 C! }2 l$ R. c2 Z 图 3
: D$ ^* r& m( ?' \! X6 q7 c* 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。
! e2 g. E& J0 p F引 = F物体 * L物体
]+ A+ L4 g" W2 y e/ Z F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
* s% B) E+ j) g) o) v5 U; b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。
* I1 u7 ?! L0 ] F小物 * L小物 = — F电 * L 电$ X- }( E H/ u! ~5 ?4 z2 F
和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
V" G; ^& ]; N, b) Z则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电( S- t1 ]4 W( n5 z
F电 * L 电 = F物体 * L物体 ) B& K! Z% {* v& C$ Q
F电 = F物体 * L物体 / L 电
1 {' B) N$ d9 t1 [% ]9 T L物体 >> L 电 * E$ J, r* j" D D
A = L物体 / L 电
5 f! D! i: L8 k c* K1 G4 `/ Z( v故 F电 >> F物体
. s* _8 j) @& [$ n9 ` F电 = A * F物体 = A * F引
0 S4 E6 r% E0 F/ T: O F 表示力 L: 吸引距离
, Q8 Z' Y( S7 Q# z0 |( P+ y7 J6 E 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。* Y4 E) n- S# ^; Q. G! {
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。8 g) h. E, F% Y- \& v
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。: w# Q2 _, E9 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:% G* n/ P6 ~, w2 u2 w. F
减少 减少, @( V0 q5 o! Y5 W, o) _
引力 排斥 引力 } z2 S' Q0 x6 @
增 加 增 加
" L7 z- `5 J3 `. Y3 Y! w 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。
! b4 s }+ K# z K& o( ^ 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。
% [6 v( I& Y9 ^7 C3 l 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。! p( y7 u u/ B4 {3 D$ \
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。
$ w, q h- @$ x- J" l2.1.11、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。
! U/ j- {, \* [% h- l$ g2.1.12、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。9 P$ g6 I7 c/ x
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。- Q; M/ T* p+ j' O# H+ e
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 I; M# v- S2 O1 ?2 m
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:
* D: Q7 c$ O i( c. v松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V
}4 b( ~( }2 v+ Q水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
$ ^7 \( D' ^5 m; v3 e+ h水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V3 V% j* k& h3 e4 f; b- @2 l$ j. @+ c
石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V / e5 k& k3 F+ [$ g6 J. A5 N
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。
, y; N, [0 h: R3 j) S; G 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。
+ c6 s/ z" L9 }( K" o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% ]3 S$ c6 z8 O5 F. |/ K
三、电磁力是引力的工业证据
6 p3 v" ?, y& _" V* V2 j3 H! n2 ? 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。" C3 k* A% |" z! W* l, e9 y0 p7 A% B
2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:
! x' y8 `* ^# |8 H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。 4 j4 T; O$ ]# c4 g$ G( Q% L9 m& ]
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。
: b0 i( G6 d4 q3 B6 i6 ^% I 四、电力与引力关系:
9 B3 f/ H# }$ f2 j; q+ w 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。5 c) B4 C$ H6 X% g" J
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:
: s3 p* z6 f8 H! {9 I F引 = A F 电2 ~0 f& Z+ c0 Z) D( A. 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$ j* K) a/ s) k# w& }
4.2、磁力与电力" R: W- Y2 e" p4 x
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。
. p( D4 c( b1 g1 M6 I3 s引力、电力、磁力的关系是:
/ ?# E. } C- v3 n5 T/ T1 z' u
+ \! l' k# I6 b& m6 ] 摩擦 线圈 " E: E4 _6 }' }, Z+ v0 M' I
引力 电力 磁力! C2 t S$ i1 o2 [2 V$ e0 q1 p
衰减 相互运动0 ~4 m9 [5 s- ]7 u
引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:
; C3 t- r' i0 |, O: s引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2
! ]9 H, }. Q, I% v3 M/ @电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2
8 {7 [1 J, z( M& j二者相互转为: F引 = A F 电
3 n, d; n4 N7 b. Q6 Z A 是个系数 因物体不同而不同。+ r3 Y9 M: B3 Z. u) e. c
五、电磁力是引力的解释是:
: Y/ {! l6 N+ C$ t 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。
+ y* s& z! z" r: G; V l, y 六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
6 d. k7 T4 d3 D. Q: w* V 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。1 i7 I) [! {/ f- d
八、参考文献:
5 h: d; P5 } I; k9 h. V/ r1、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
/ R2 m! F% T6 \. s, |5 x3、 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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