给你科学解释磁能为什么用不完的道理
zhangxiaoqian
什么长期,以来人们总想把磁能当能源,但总是认为磁体只是存了点能,用了就会没有了,不能做为能源。你要设计一个以磁能为动力的装置,很快就会把这个问题与违背“能量守恒”自然规律放在一起。要你解释,怎么也说不出个所以然,你问老师,你查资料,你找专家,你上网咨询,回答是不会让你满意不说,还认为你是疯子,要搞永动机。当你遇到这个问题,我告诉你,能量是守恒的,磁能是用不完的。 道理实际很简单,只是因为磁体自身特点把大家迷惑住了。我们一直把磁体看成是有形的一块物体,实际上磁体是有形体和无形磁场两部分组成的一个整体。由于受普通物理力学和电磁学理论影响,我们在分析磁物质时,总是把磁体和磁场分开理解和研究,把磁体用普通力学理解来理解,把磁场用电磁理论来理解,这一来,把磁体能量分成两部分,单一研究其中一部分时,总是会发现能量不守恒的现象。 完整磁体形态上实际是分成有形部分和无形部分,有形部分与普能物理学上的物质特性一样,可以通过外力做功进行运动。无形部分是磁场。对单一磁体分析,人们没有什么错误,当两磁体放在一起分析时,就发生了偏差,把两个磁体运动当成相互独立的两个物体之间的运动,用相应的力学知识解释,发现怎么都出现矛盾。事实是,分析两个磁体时,应该考虑两个磁场之间的联系,这样就会发现,两个磁体实际构成的是弹簧结构,两磁体间运动是磁场压缩和拉伸的弹性形变。磁极相同时呈压缩弹簧特征;磁极相反时呈拉伸弹簧特征。这就为我们科学理解磁能找到正确路径。 我们知道弹簧有储存能量的功能,能发生形变,因此就具有发生弹性形变的弹性势能条件,在一定范围内形变越大,具有的弹性势能就越多。磁体能储存能量,磁场能形变,也具有发生弹性形变的弹性势能条件。磁体与弹簧相比,性质一样,只是物质构成和形态上有所不同。http://www.alu1886.com 我们来分析一下。当两个磁体合并在一起,磁场没有发生形变,弹性势能为零,磁体储存是两个磁体共同的磁能,没有外力作用,处于相对静止状态。分离两磁体,就要用外力进行做功。当分离开始时,两有形磁体间的磁场发生形变,因此产生弹性势能。当磁场形变至不再相互作用位置时,磁场不再形变,两磁体处于相对静止状态。弹性势能储存结束。 在这一阶段,磁场弹力对物体做功等于弹性势能增量的负值。磁场弹力做功与弹性势能变化的关系:磁场弹力做负功,弹性势能增加,总量是平衡的。 由于磁场的特殊性质,磁场弹力做功呈阶梯状,与距离成反比。距离越近,弹性做功越大,相应弹性势能的储存也呈阶梯状,距离越近越多,越远越少,总量不变。 当两磁体相互合并时,磁场力做正功,磁能增加,弹性势能减少,至合并位置,弹性势能为零,磁能还原。磁场弹力做功与弹性势能变化的关系:磁场弹力做正功,弹性势能减少,总量是平衡的。 在这里,磁场力做功目的是使磁能转化为弹性势能;外力做功目的是为了克服阻力。磁场力做功是能量的转换,外力做功是消耗能量。所以磁能(理想状况)是用不完的。道理不多讲,想想弹簧就知道了。 http://www.alu1886.com
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