|
|
马上加入,结交更多好友,共享更多资料,让你轻松玩转电力研学社区!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即加入
×
电磁力与引力的统一
% L" H4 O7 ]1 r2 a 黄 兆 荣$ R: }9 v* P" k7 }6 n( }
昆 明 理 工 大 学 云南650018
, y4 y8 m* m9 \云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338; i' ^8 T9 H7 W# L, ?7 T" @( ?1 s
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。
: j: `3 H3 {7 m0 g ]关键词:引力 排斥力 电磁力 + O6 Y& X; C. X% n
Electromagnetic force and attraction unification
s4 [/ X4 X, H1 f+ V1 s Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018' M& p: A# T+ _9 U" x! |, A
Yunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338
+ r1 U- {% H" R0 h, y) ]! G: GAbstract: 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
& m6 v8 Y6 t6 ^" HKey word: Attraction repelling force electromagnetic force
0 h0 y: _1 [, K7 l 一、概述:
8 Y# l$ P3 p( s9 M( h7 b, `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。" [" g% M% Z: U( ]' {5 {( z
引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。
) E6 k5 J+ c7 a$ ~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:; m0 R( M. g- l( o& ^+ W
F引 = K m1 * m2 / r2 + S+ j7 W- J6 h9 b
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2
; g5 x1 n1 i. P9 J* @ B8 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:
( P6 i& @/ @: ?% t# }3 _1 ^* V K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2
$ \7 }3 }" b2 F8 Z$ E1 t, K q/ m = √ K / G L ?6 G, @$ Y) M
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。
: h& |, f* w$ l, |9 v; |) c2 j 二、实验:
1 o0 U4 T3 F: g& P2.1、引力与电磁力
/ O4 c5 q2 I2 w& ?" [* v( c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:
$ x1 f" y8 o: L2 GF摩 = u x N
) y2 {0 |( z: z ?/ p" @5 z4 {有了摩擦力会做功,
y, @' R& u- W! r3 r) L E摩 = F摩 X L
& o4 B3 j4 Y. L; L产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。5 U/ h$ V% d3 [1 o) p. T
E = △m * C2& z% A* @' d1 Z6 k% M
E = E热 + E电 9 ?5 [% v& }" k3 O+ e
绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。7 W+ z* |9 T- {* @2 v' a3 ~
F引 = K m1 * m2 / r2 6 b/ l! H! J. H7 ?3 M6 g4 s! B
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。
; d2 e, e3 k+ s P; ^! T, u6 @ F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 7 I# j& _! v/ @$ 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)。
& x3 U8 \# d8 a: J: O( T/ K* ]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。
. J2 M) C) {" }+ _ F引 = K 1 K m1 * m2 / r2 ; }( N$ R0 w* j) B( K
K 1 : 不同物质K 1的值是不同
* G! L, O8 n* }1 u 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。% G Y- o( v0 B ]
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。% H2 M2 I& K, l
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。! n1 l# A; {& L. e( ~) ^
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。: G2 t3 O5 h# Y. l# L
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,
% a+ ~! i, c/ Z& E% T# D, f' }- s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
: J2 a1 w$ h0 V* e# N6 [+ 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
2 k3 Z7 H4 v- j* l的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析, # J( \8 M i3 l& P# v6 ?7 |# O
如图1所示 6 }6 ^' G& H. Z, e4 f
1、从力学角度分析: θ1 . L' W5 { t% y0 Q) l: U
* @* B$ K4 o: D
F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒
5 I) K( Y3 J8 t0 ~; a B0 |
) z) z: |- Y, k5 w8 W$ t. p ' `9 u1 j* X; A4 F/ W
7 G4 n: {4 t& _8 D) I; X 在图1中 mg 0 M/ x. j) Z) E% e
F 引 = mg *Sinθ1 图 1
9 _( z( `0 [) e. ?& O2 a
* z2 S# L& V g3 g( T用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物2 e( k8 a; S) Q5 D4 o- a
体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又
5 Y$ B! R. U" ?# T7 U% u" b/ _. H1 b产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可
. k3 Y$ Q& Z, t8 C2 \, `9 c$ O0 N2 G以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
+ ^0 H: n' P# k+ w! y& n. F) p物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
0 [& f+ X. N2 W$ H! |/ H/ o在图2中 带电塑料棒
# c8 X. _' ]3 L$ S5 d% } F引 = mg*Sinθ2
3 a" o- E7 n$ L; c& v o2 u
u& L- ~7 r o& D8 F8 C
2 @) Y1 U/ |( _: J# ] mg' y% h, N$ G3 D. O
mg ; S& Y; I5 F& U: q# x p9 z* k
1 T) I) a! D2 Q: ]: e( S
F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 ' R1 S' e% A9 ]" v1 h4 H( o9 z# ~
= Sinθ2 / Sinθ1, C Z; M7 x( V8 F
+ }) h3 e+ {7 j, ^7 c: i4 E: W 设 A = Sinθ2 / Sinθ1 + z7 z7 |( d6 w/ X, F7 P
/ E! R3 R2 [8 R1 u3 i1 U" T
则有: F 电 = A * F 引
5 i0 _. C( K8 ]3 H+ M8 }) D' Z4 N2 ~- J% r
一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,
' }. S% |; e) d3 y& _2 T5 d脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状, }+ H* p7 d( \4 u% _
物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表. Y" Q- c$ d( R4 Y' p- i
现为引力。如图3中! ^% I. L" U' ^& b
θ3
1 }/ u8 `" K6 Y& tF排 = — mg*Sinθ1 + s6 v) }* [+ {. x+ R
& h% W- ~" c- S% a5 _
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1
" m3 S. _" B7 @ [/ J 带电塑料棒 2 r5 W& N- n- {7 n) `
设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg; i4 j4 f! P! K+ w
7 l& V0 f; ~. r F排 = A1 * F引 mg ( d* g' ]% L/ U* h8 e4 f6 @* c6 `3 B: ?
图 3
% @" B! Y! S4 Z
/ J f) L& \* T* 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。
; g- h+ Y! K m9 A, p6 B( g F引 = F物体 * L物体
" O: S8 N2 G! u" t% E1 ]! u F物体 * L物体 = — F小物 * L小物 ! D' `, ^9 Z5 w. J, y1 W( @
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。8 L) n3 r) H: y$ }" V/ Z
F小物 * L小物 = — F电 * L 电
% {9 u/ b/ ]1 n$ d( n6 j% b 和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物 U( F u9 {6 G) x
则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电
3 \" S# r& ^& `. h5 V4 ? F电 * L 电 = F物体 * L物体 + M' M+ E, J* H+ K) D& i
F电 = F物体 * L物体 / L 电
7 G4 B; T; s& v* ^ L/ D8 S L物体 >> L 电 2 i1 V1 Y/ p. {& z& [
A = L物体 / L 电 2 F) T9 T4 M9 `/ e& V2 ]) O' n7 p" Q
故 F电 >> F物体9 E0 I* p. V6 q: S+ P( Z9 D T
F电 = A * F物体 = A * F引
9 \ c' v) ^' E, K F 表示力 L: 吸引距离 6 b+ ]5 V( O! M2 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。
8 \/ [! ^ Q3 `; e 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。' E2 e, f! B% R0 {9 K) c
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。" k' {! B B* L# M9 U
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:
8 C0 v {2 F0 N% |. D3 } 减少 减少
, e/ s6 }% f; t q引力 排斥 引力0 Y+ q0 s" O6 X7 F W5 f
增 加 增 加
! b( h; w9 r4 J6 y4 E2 K 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。
4 K6 Z+ ?/ V' W- N- c& c4 @' S# M8 b 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。
9 A* f$ i1 V( C8 ]0 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。
" Z/ d* F. `, l* o$ 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。0 P/ h9 o* _/ q) f) t
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。7 c, U) P' p1 y( q! Z. ~
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。
# p% z6 q( @/ F$ o! D0 v3 h' k) v a2.1.13、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。. a6 g, p+ p7 c# u
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。0 J0 [* G' V1 x
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:
4 A4 P3 M% d9 O# x松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V# H7 J% Q: p+ @& O; M* Q
水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V
" G+ c6 v; J; l水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V
1 ^2 f _. I. I1 j; I! c石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V
5 \" |7 w3 O6 e" T: S$ [; z 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。3 c" K5 C: D7 ^' \2 J0 o
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。 9 i8 \% Z% ?) ^% 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。
7 H h$ a* Q6 u J三、电磁力是引力的工业证据
2 O# L$ N" V* 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。
* y, q$ g* V) k6 n: t" B 2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:5 ^2 N6 T* J8 S/ P
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。 ; L2 p: ~4 N, c+ [2 N5 h
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。
5 {! [' E. k# y! D( q 四、电力与引力关系:
0 A3 H8 W, J" ^: z. V/ a' }% ~0 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。2 O- R8 h; u) v7 `$ |
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:3 b) n$ u: J2 `% |
F引 = A F 电
n8 B+ p2 \# ]- P( L' @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0 h! P1 I. Y' \
4.2、磁力与电力
" m/ K ]$ X i7 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。
. W: Q/ X+ l, i1 b* S" D引力、电力、磁力的关系是:
U' l) d% t) r! X8 c
2 {% }5 _0 u6 m2 P# D 摩擦 线圈 ; V6 T6 \- i, S# m
引力 电力 磁力6 o. a8 C' T+ Y6 ~( Q7 g8 K# p
衰减 相互运动
/ t+ C$ F' _3 C" h/ p引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:8 x5 J) q6 [; f) q- k
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2
3 ~6 a$ {( ^. J' o% O& B% P% |/ |电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2 1 {4 P3 @$ H& _- L" a
二者相互转为: F引 = A F 电
( R' Y, l+ ?1 f A 是个系数 因物体不同而不同。2 Q# B0 X! n6 t- ~
五、电磁力是引力的解释是:
' E$ `7 i- d: V3 b. m 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。
8 h6 ?9 M& Q( E7 a9 I5 m9 t1 d" W; `! C 六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
% K* z8 l6 I8 ?5 x* X8 o 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。
6 G) I% u! e s 八、参考文献:
1 J* {0 r0 F/ u e1、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
: v; A7 g, n. m+ d7 G: T3 u3、 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 |
|