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磁场的能量
作者:曲海    教程来源:本站原创    点击数:    更新时间:2006-11-29


前言:磁场是一种物质形态,它具有物质的共性,在不同的学科中人们逐渐增加了对于它的认识,特别是完全抗磁性的发现,使人们对磁场能量的了解更加全面和深入。

关键词:磁体 线圈  完全抗磁性  楞茨定律

1实验依据

这个实验在推导之前首先明确楞茨定律的概念和完全抗磁性

楞茨定律简捷表述为:感生电动势所产生的感生电流和机械力的方向,是阻碍产生感生电动势的导线的运动或磁通量的改变。

完全抗磁性:置于磁场中的抗磁体,磁场的磁力线统统被抗磁体排斥到体外,使磁场产生畸变,这种将磁场完全排斥于体外的性质,称为完全抗磁性。这种现象叫做迈斯纳效应。

2实验目的

利用抗磁体可以是磁场产生畸变的原理,通过抗磁体的运动,使相对磁体静止的闭合线圈产生电能。

3、实验步骤

 

 

磁体和线圈固定且相对静止,在相对静止的磁体和线圈之间有一块抗磁体,抗磁体在滑道上只能水平移动,抗磁体经过磁体和线圈之间时,线圈中的磁通量会发生变化,原因是抗磁体可以使磁场发生畸变,如图1所示。

 

 

当线圈不闭合,抗磁体偏离磁体和线圈之间时,线圈中的磁通量增加,抗磁体受到磁体在水平方向作用力,磁能转化成动能,如图2所示。

 

 

如图3所示当线圈闭合,抗磁体偏离磁体和线圈之间时,抗磁体的受力分析如下:

当抗磁体离开磁体和线圈之间时,闭合线圈中的磁通量增加。

根据楞茨定律得出,闭合线圈产生电能,并且线圈产生的附加磁场与原磁场相反。

由于线圈产生的附加磁场与原磁场方向相反,因而使磁场发生畸变,在水平方向上磁场强度反而增加。

由于水平方向上磁场强度的增加,抗磁体受到的反作用力相应增大,抗磁体在离开磁体和线圈的瞬间,速度也增加。

4、  结论

抗磁体在偏离磁体和线圈时,抗磁体消耗的能量根据楞茨定律和完全抗磁性推导发现,这一过程出现了能量增值。因为磁体和线圈二者相对静止,但是在二者之间出现了第三者抗磁体,抗磁体的运动打破了磁体和线圈二者之间的静态磁平衡,当静态磁能被打破时,能量守衡也可能被打破。

当我们看完上述结论,或许我们的思绪从这个原来被禁锢的框架中突破出来,眼前豁然一亮,一个全新的概念产生了,那就是能量守衡的对峙者,反能量守衡。这无疑是一条极富挑战性的大胆推理,因为我们面对的是一条铁的定律。它在近160年的科学史上占据着至高无上不可动摇的地位,甚至控制着整个宇宙。或许正因如此,我们的想象将永远无法冲破这个禁锢。只有当我们站在科学的顶峰冲出这个禁锢的框架,用一个全新的不断发展的理论再次观看我们的宇宙时,或许我们会发现:那些神秘莫测时隐时现的飞碟不在神秘,太阳不会因为它的自燃而毁灭,宇宙的膨胀磁力的做工在某种形式上为它提供着无穷的能量……


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