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电磁力与引力的统一 6 X3 l* I) \) I% v# \0 g
黄 兆 荣8 ^) C5 ^6 S8 }( N. [9 p( A# M
昆 明 理 工 大 学 云南650018
7 S0 i9 t1 W7 k- n云南云维集团 电仪公司 云南沾益 655338
0 P3 I' G' b1 F' r, n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。
0 p; v6 Z: [: D8 W* D' X关键词:引力 排斥力 电磁力 1 ~/ [! s4 o0 I
Electromagnetic force and attraction unification : j/ i8 V e; s2 o8 F) X
Kunming University of Science and Technology Yunnan 650018
. q8 l" h' e) c8 w0 w. r/ B% {4 mYunnan cloud Uygur group electricity meter company Yunnan derive benefits 655338/ X9 x1 t0 s9 ]5 `0 G# Y$ Y' |5 H
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
& q, Q4 |. J6 \/ v vKey word: Attraction repelling force electromagnetic force
6 Q* s b, H* U. m9 N& R! z 一、概述: ' a ^6 a0 x5 T7 K
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。
8 \/ V1 d* U3 ]引力即是万有引力,即任何两个物体之间存在引力。
+ o% [+ ~. ~' V! {+ V: {$ t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:7 O" q7 Z2 d2 ^# l; F) Y. a0 U* Q
F引 = K m1 * m2 / r2
7 m/ P8 }3 ?0 k2 f, i2 w: p F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 ( I: q0 ?1 i3 m% n
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:6 r5 ~, l( X5 B
K m1 * m2 / r2 = G q 1 * q 2 / r 2 1 c9 n' K8 I9 _' ^/ x, x# }! h" B
q/ m = √ K / G
' H6 y) _, W% v- P+ I2 l5 L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 ^+ _6 i" X- h ]; k) n" y: b
二、实验:( Y2 C; L9 \% E7 r
2.1、引力与电磁力
; z) I" F# O/ c2 U/ ]+ i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:
% Y1 V0 Q* B1 V: `2 PF摩 = u x N 4 K* V" x; B$ y: y
有了摩擦力会做功,
$ L0 U* c5 j: H7 `$ i' V; L9 t9 i E摩 = F摩 X L& f- u9 X* V" r4 C- H
产生热量和电磁力,产生的能量是消耗物质而形成的。% e' o+ z! {" M$ j
E = △m * C2
- I! f+ D0 }) @4 k2 b E = E热 + E电 ; w) @1 I4 C& d0 j" k
绝缘物体吸引悬挂在空中的小物体,是引力的作用。
2 ^! b6 d' t' P8 v0 G( s { F引 = K m1 * m2 / r2
6 i- X' f) F8 U: a1 f: f5 `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。, ~4 Q% I! ?# e8 A% a* Z
F 电 = G q 1 * q 2 / r 2 & X7 i$ k! P1 V* n* h, z
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)。" N6 c. j" u0 O: i
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。# p F. L% u' |5 y7 A- S
F引 = K 1 K m1 * m2 / r2
0 [1 M1 @) h" ^6 ]6 y6 h K 1 : 不同物质K 1的值是不同6 A! B( ^) |0 M9 A/ u
2.1.2、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。
' a8 V8 K: R" b# U0 J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。4 B8 f, K3 i! s0 R0 t9 U
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 d: B! L1 h1 d0 j* o9 `9 E2.1.4、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。& t+ P' ]9 P# T3 R1 I
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,
Q7 V4 S& h& L: L5 I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
" W7 Z) M D! N物体,在引力的作用下,片状物体偏离垂线角度大小是不同
1 H! S5 M' }) g( }/ J7 h! j的。而且有尖端效应。本文以塑料棒为物体进行分析, 6 M( ~; @! x+ u9 q; J; g( U
如图1所示
3 B' d% [4 {* N& ~5 o* z( s+ H0 n" `1、从力学角度分析: θ1 : }1 j; W: H6 I
, n( j3 D+ [2 |3 O- z
F引 = K材1* K材2* G*m1*m2/ r 2 塑料棒
5 H: M4 ]) E$ J
' L/ G$ O) R3 b+ F) \
' C$ P4 \' P) G* n
- q. M" I% @# e2 U I& U6 Q6 [ 在图1中 mg 4 Q! l5 Z+ v- r5 q& @) V' ~( H" U6 N: ~
F 引 = mg *Sinθ1 图 1 7 O" [3 s% {# K4 e2 y
2 g+ l2 N. e8 A5 p! e# Q
用同-根塑料棒与毛皮摩擦产生电磁力(与其它物
+ w7 |0 A4 t8 O. s体摩擦产生的电磁力小,摩擦即产生电磁力,又' @" B5 e% o; R3 j. |
产生热量)。在同一实验装置中、同-条件下,可
6 j5 Z: a; U2 Q以看到,与毛皮摩擦过的塑料棒(物体)吸引片状
7 D, T% B+ W# y2 c1 @& \, D物体偏离垂线的角度θ2,如图2所示。 θ2
3 w0 k+ [5 G; G% T5 |; g. }在图2中 带电塑料棒
8 Q* V8 W( B# \, o' A F引 = mg*Sinθ2
! d! o' q. M! x+ l6 k8 b! m- ^+ G! f2 A% O
1 n6 l2 Y, H" F; y6 | mg
; ~2 F8 A) A; ~& {, T6 }, ^! P mg
1 @( O5 a% H% m" h& F! l
1 g9 m j- Y# B: X0 } F电 / F 引 = mg*Sinθ2 / mg*Sinθ1 图 2 : L, L3 C# ?% H8 K
= Sinθ2 / Sinθ1
! u: J8 W/ ?: Z6 b! d2 Z
) _ f, Y" H6 \; W1 u, s; s 设 A = Sinθ2 / Sinθ1
; f0 [4 Q1 H+ S8 F 8 v& z, }" ~5 S6 a
则有: F 电 = A * F 引9 j1 W( y- _" m% k0 }8 ]. I
1 V4 y( T4 c' ]1 a# E9 F一定质量的片状物体与带电塑料棒接触一下,: o! Y. j6 {+ e9 l4 f) S
脱离塑料棒,当带电的塑料棒再接近时,该片状
; u6 z2 y+ }: w8 I- p5 ]/ ^物体表现为排斥力,而其它质量的片状物体都表
; [7 E8 k0 J0 {/ H现为引力。如图3中
9 \( J% {% X& O& k% w/ G: G θ3
Z; N7 `8 n, u: g7 f. YF排 = — mg*Sinθ1
# `. k6 [! C2 u7 h8 _& q% D! \+ b, q: e9 S8 v- K7 O3 D1 H
F排 / F引 = Sinθ3 / Sinθ1
R3 J3 ?5 f% G9 w 带电塑料棒
9 j2 [3 ~0 l" x3 g3 J- m 设 A1 = Sinθ3 / Sinθ1 mg
9 t# m+ j7 g6 ^; _3 L( E: [2 a$ m
+ U" z0 [. B! A+ T" B. K, }. Y3 t F排 = A1 * F引 mg
?, M/ _* b; c 图 3
6 e- U7 S k/ P% W" b
8 }6 V, ?( b0 y, Q2 o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。
, {9 S: D0 m0 e6 x! W1 c+ k F引 = F物体 * L物体
" E, h4 H; Q' p) G F物体 * L物体 = — F小物 * L小物 . z8 f1 X4 ^" s) t
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 V: e0 U6 C7 ]) T! L
F小物 * L小物 = — F电 * L 电
* N# |% i2 E4 w& V. D0 K* i, x 和 F物体 * L物体 = — F小物 * L小物
. d, j' `; B; O9 @3 O! T& N5 K则有 — F小物 * L小物 = F电 * L 电2 u0 j# U2 r8 {* q. `) N% n0 B
F电 * L 电 = F物体 * L物体
" H/ p/ J l/ s# x3 M; `3 i F电 = F物体 * L物体 / L 电) Y: M) m5 M& V* h9 M
L物体 >> L 电
+ {' a4 P: H$ t6 x1 x. c A = L物体 / L 电
& D) T; l; r+ E* F) l6 ^2 z, \1 z故 F电 >> F物体
! b5 p5 X' d( `- W9 _; |5 B F电 = A * F物体 = A * F引 T. D9 l# M9 f" M0 G( f( J
F 表示力 L: 吸引距离 " m% B. I- N4 H" [4 Y, D, Q4 C
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。/ ^, m# G: g8 c1 t+ }7 q
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。! {6 K# W( }4 Y$ ~
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。
3 L$ l4 _( N4 w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:! K9 o0 k% ~& D
减少 减少
+ b- H+ Z' P3 x; b引力 排斥 引力! h. X U1 E/ T; @2 ]& M! b6 G
增 加 增 加( L% a1 [5 U! j9 k; G: k8 {
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。
" K. s9 f5 n( h( W 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。1 u7 C4 O$ I3 t: Y: d, |$ t( {- C2 v
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。8 a# k9 ^4 A5 I$ e) V
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。% {) h) H4 F- t8 o1 }5 ]5 v
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。) m$ G0 u1 V6 }6 {1 r9 f
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。
% k1 E8 X: B' [8 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。+ n5 R, C; V# c/ P9 B6 ]& o/ z
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。, h+ x0 t& i) X& c3 m( Z
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:. M% Y: C% r- C* B( s
松土: 0.035~0.097V 0.031~0.012V 0.010~0.012V
! ?6 ~; Q% t1 |& b8 N水下土: 0.060~0.100V 0.060~0.070V 0.050~0.080V0 v6 W) C- J( X6 F F* w, j
水边土: 0.058~0.064V 0.090~0.120V 0.042~0.055V' t: X2 N7 Q! t% s, W3 ?* b# [
石土: 0.150~0.140V 0.013~0.100V 0.150~0.090V
# g- |9 E5 T+ ] 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。( J" w: A: u. J1 b
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。
4 T- F( o. ?# n- l" m) T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。6 S9 t% @: T# {: P$ f
三、电磁力是引力的工业证据 3 ~% S+ u9 B$ K& B
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。
: e% ~5 E& w" X4 `4 i9 o 2、10KV电压会吸引地面上的灰尘:0 t( j. j6 D$ @
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。
( S+ P, [( P a1 ^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。
0 c U3 C4 v) p! z0 o: W 四、电力与引力关系:8 B$ s0 H% X; c5 b3 V
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。1 K) n$ T4 f5 K
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:
+ ]; X% k" L5 V/ a [/ u3 ^9 J F引 = A F 电
7 S2 t) h/ [, k2 Y7 c, Y/ I4.1、电力与引力:引力通过摩擦变成电力,电力衰减变成引力! _5 q4 R# k! x3 K# o, s
4.2、磁力与电力9 V% r. o$ B, D7 z- }
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。
3 q( e$ J7 Z3 `* t2 L引力、电力、磁力的关系是:
) Y0 C" q0 \8 Y$ s! Q8 }, c1 J3 n2 k$ o% O! g' s6 b' y$ a# R6 _
摩擦 线圈
1 m1 U, Z7 Y3 e/ R 引力 电力 磁力2 [4 B2 O9 x4 @5 @% }# p
衰减 相互运动
( N& p3 {+ I7 P' ?( ?引力是电磁力,电磁力是引力,数学公式如下:! [( n' }1 ]5 W z
引力的公式是: F引 = G m1 m2 / r 2; }! y& L1 g0 k; E" s |4 Y. u/ `, c
电磁力的公式: F 电 = K q1 q2 / r 2 4 b1 ]% _* P3 P A' P& Y* X! c
二者相互转为: F引 = A F 电
) U; y2 b0 d* m; T. J" s4 Y" P" f5 W A 是个系数 因物体不同而不同。' W# ?8 o$ l" V' d6 D
五、电磁力是引力的解释是:/ X4 a& T9 f9 }$ @* A" j5 H% S
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。 v4 f+ F" f6 G( G
六、结束语:实验证明,电磁力是引力 引力也是电磁力,
; B( A9 W' b( \% C 七、感谢语:感谢同事、夫人、儿子的大力支持和帮助。
# U2 X2 V' O! i, G% ] 八、参考文献:
C% _- c0 e( Y3 b$ A1、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- Q' U4 o' I2 e0 y
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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