直线机

磁场在什么情况下对铜铝起作用

发布时间:2023/11/14 14:42:50   
我们知道吸铁石可以吸引铁、镍、钴等金属,不吸引铜、铝等金属。磁铁为什么能够吸引铁、镍、钴等金属?按照统一场论的看法,正电荷是周围空间以正电荷为中心,以光速c向周围发散运动造成的,负电荷是周围空间以光速从无限远处向负电荷汇聚形成的。电荷静止的时候,电荷相互之间只有静电场作用力。一旦电荷相对于我们观察者以某一个速度V运动的时候,可以引起V垂直方向电场E的变化,电场变化的部分我们可以叫磁场B,统一场论和相对论都指出,E和磁场B满足以下叉乘关系:B=V×E/c也就是说,磁场是电场的变化形式。磁场力的相互作用本质上就是运动电荷之间的相互作用。磁场B在V垂直平面上分布,B是以V为轴心的环绕形态。特别是,当电荷以匀速度V沿着一个圆周运动,则磁场B会形成一个始终进去的一面和对称的始终是出来的一面,进去的一面,我们叫N极,出来的一面我们叫S极。一个电荷沿着一条直线L以速度V匀速直线运动,我们用手握住直线L,大拇指指向L的前进方向,则四指的环绕方向就是磁场B的环绕方向,磁场满足右手螺旋关系。统一场论也指出,我们生活的空间就是右手螺旋空间。我们知道物体大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。电子绕原子核高速旋转,产生许多环形电流,环形电流可以产生磁性。在原子内部也能够产生磁性。在大多数物体中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,在正常情况下,对外并不呈现磁性。铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴变得整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力。磁性是运动电荷产生的,运动电荷对铝绝对不起作用吗?其实加速运动电荷可以对铜铝起作用。把一个交流电动机定子拆开,平摊在桌子上,通上电后,把铜板和铝板放在定子上,铜板和铝板会突然飞走。这个就是法拉第的电动机基本原理。原来,变化磁场可以对铜、铝起作用,可以让铜、铝加速运动起来。按照法拉第的电磁感应原理,变化磁场可以让铜、铝等良性导体产生漩涡电流,也就是变化磁场产生电场。前面我们说过,电荷匀速直线运动产生了磁场,法拉第电磁感应原理中变化磁场实际上就是加速运动电荷引起的。总结一下电磁学的观点,静止电荷在周围产生了静电场,当电荷匀速直线运动的时候,除电场外,还产生了磁场,当电荷加速运动时候,除本来存在的静电场和磁场,还产生了加速变化的电场和加速变化的磁场,加速变化电场和加速变化磁场交替传播,传播速度是光速,这个就是电磁波,所以,电磁场实际上是加速运动电荷产生的。统一场论除了承认电磁学这些观点,同时指出,变化磁场产生了电场,还产生了引力场,并且,变化磁场产生的电场和引力场三者相互垂直。就是静止电荷之间的静电场相互作用力,都伴随着引力场的出现。在统一场论中,空间以物体粒子中心,以光速向四周发散运动,或者以光速从无限远处向物体粒子汇聚,这个是电场,当电荷匀速直线运动,沿着运动方向垂直方向电场的变化部分就是磁场。而引力场就是空间加速度的向物体坠落,比如,地球自由落体运动,就是物体随着空间一同向地心坠落。电磁场相互作用需要通过引力场表现出来,一个电荷受到另一个电荷的作用力后,产生了加速度运动,按照统一场论的思想,两个电荷靠近发生相互作用,周围电场发生变化,产生了引力场。一个电荷表面看是受到另一个电荷的电场力作用而加速运动,实际上可以说是在变化电磁场产生的引力场中运动。

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