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磁场能密度是状态的函数,与其来历无关!铁磁质的磁导率并非常数,永磁体的磁场与传导电流的磁场无别!
[楼主] 作者:541218  发表时间:2010/03/22 10:27
点击:1186次

磁场能密度是状态的函数,与其来历无关!铁磁质的磁导率并非常数,永磁体的磁场与传导电流的磁场无别!

《电磁学》(赵凯华  罗蔚茵  著)中 给出了带有铁芯的通电螺线管所建立(总)磁场能的密度;是完全从通电螺线管的磁场能密度那里类比过来的!

其中犯了一个严重的错误: 就是将铁磁质的磁导率也视为常数(即与外磁场无关),这是不符合客观事实的!所以带有铁芯的通电螺线管的磁场能密度公式  尚未导出!   也就是说带有铁芯时的磁场能并非完全来源于激发该磁场过程所消耗的电流能!!!

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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2010/03/23 08:48 

铁心内的磁畴在转向时,螺线管的磁通量增加,线圈内是要产生反电动势的,故要消耗电能的。
[楼主]  [3楼]  作者:541218  发表时间: 2010/03/23 09:47 

这是当然;但是铁芯的磁导率并不等于一个常数;也就是说铁芯的磁导率随其磁化强度的变化而变化;对于有铁损的情形即磁滞回线不重合时,问题就会十分明朗:即所消耗的电能一部分转化为热!所以 并没有全部转化为磁场能!所以当通电螺线管内拥有非线性磁介质以及存在铁损的铁磁质所建立的磁场能也就难以标定了!电磁学教科书种所给出的那个计算公式,最多勉强适用于 线性磁介质

所以 正如 赵凯华老师所说的:这个话题很偏颇,不属于主流,介乎具体的技术科学问题,《磁学》问题,这需要进步澄清铁磁质的磁化机制,提出更合理的磁化物理模型,彻底弄清楚磁介质磁化过程所伴随的能量变化。

但 可以肯定地说:凡是因为克服反电动势而消耗的电能都不可能是直接转化为热!
[楼主]  [4楼]  作者:541218  发表时间: 2010/03/23 10:05 

可以考虑纯粹的载流螺线管的情形,当载流螺线管 的电流增强时,在流螺线管的磁感应强度增加因而在电路中产生反电动势;这时电流源为了克服反电动势所消耗的电流能,全部转化为磁场能;当载流螺线管的电流保持恒定不变时,去吸引另一个载有恒定电流的螺线管,这时两个螺线管所释放出的机械能恰好等于两个螺线管内所增加的磁场能;这些能量都来源于两个螺线管的反动势所消耗的电流能!所以只要是因为克服反电动势所消耗的电流能都不可能直接转化为热!

 [5楼]  作者:马国梁  发表时间: 2010/03/23 10:30 

凡是因为克服反电动势而消耗的电能都不可能是直接转化为热!——此话,乃真理也!

[楼主]  [6楼]  作者:541218  发表时间: 2010/03/23 12:01 

马老师与鄙人心心相印,互相理解;心有灵犀一点通,明人无需细说;交流效率极高!

依据 “凡是因为克服反电动势而消耗的电能都不可能是直接转化为热” 这个共识,可以直接断定:无论铁芯是否线性磁化,也无论铁芯是否由铁损;在其磁化过程,电源都只是因为铁芯的附加磁通的增长而产生了附加的反电动势(即自感系数的增加)而增加了电流源的消耗;

所以带有铁芯的通电螺线管中的电流源所消耗的电能全部转化为(非热能)磁场能!!!

但这句话并不意味着说因为铁芯的参与所增加的附加磁场能全部来源于电流能!也许部分来源于热能!

这就是说铁芯在磁化过程并没有生热!因为这热没有来处!而电流源在磁化过程因克服反电动势所消耗的电流能全部转化为非热能)磁场能!!!

而赵凯华老师则对我说:当有铁芯参与时电流能没有全部转为磁场能,部分转化为热能!因为该铁芯的磁滞回线并不重合;这就是铁损的来源。

尊敬的马老师  铁磁质的磁热行为确实尚未被人类搞清楚!而赵凯华老师则说:并不是人类没搞清楚,是因为你没听清楚!赵凯华老师一直彻底否认民科的工作!在他认为所有教科书都很精确!没有任何值得怀疑的地方!你们尽管放心地去好好学习就是了!当然也还需要再发展,但也轮不到你们这些门外汉!也得由我们圈内人士来完成! 如果尚有不足之处,我们自己自然会发现的,也自然会将其纠正过来的!绝不会有任何疏漏!天上不会掉馅饼!那是因为你们自己没读懂所造成的误解;你们若自以为是执意去写一些离经叛道的奇谈怪论,权威刊物如《大学物理》也决不会刊载的!别在自作多情,浪费经历了!
[楼主]  [7楼]  作者:541218  发表时间: 2010/03/23 12:27 

马老师与鄙人心心相印,互相理解;心有灵犀一点通,明人无需细说;交流效率极高!

依据 “凡是因为克服反电动势而消耗的电能都不可能是直接转化为热” 这个共识,可以直接断定:无论铁芯是否线性磁化,也无论铁芯是否由铁损;在其磁化过程,电源都只是因为铁芯的附加磁通的增长而产生了附加的反电动势(即自感系数的增加)而增加了电流源的消耗;

所以带有铁芯的通电螺线管中的电流源所消耗的电能全部转化为(非热能)磁场能!!!

但这句话并不意味着说因为铁芯的参与所增加的附加磁场能全部来源于电流能!也许部分来源于热能!

这就是说铁芯在磁化过程并没有生热!因为这热没有来处!而电流源在磁化过程因克服反电动势所消耗的电流能全部转化为非热能)磁场能!!!

而赵凯华老师则对我说:当有铁芯参与时电流能没有全部转为磁场能,部分转化为热能!因为该铁芯的磁滞回线并不重合;这就是铁损的来源。

尊敬的 马老师, 铁磁质的磁热行为确实尚未被人类搞清楚!而赵凯华老师则说:并不是人类没搞清楚,是因为你没听清楚!赵凯华老师一直彻底否认民科的工作!在他认为所有教科书都很精确!没有任何值得怀疑的地方!你们尽管放心地去好好学习就是了!当然也还需要再发展,但也轮不到你们这些门外汉!也得由我们圈内人士来完成! 如果尚有不足之处,我们自己自然会发现的,也自然会将其纠正过来的!绝不会有任何疏漏!天上不会掉馅饼!那是因为你们自己没读懂所造成的误解 如果你们致以要去写一些离经叛道的奇谈怪论,权威刊物 如《大学物理》也决不会刊载的!别再自作多情,浪费经历了!
 [8楼]  作者:马国梁  发表时间: 2010/03/23 16:30 

电磁学理论是没有问题的,但教科书是人编,那些砖家也一样搞错了。不必迷信!
[楼主]  [9楼]  作者:541218  发表时间: 2010/03/23 18:43 

电磁场能量密度往往是从特殊的规则的理想情形计算出来,如电场能密度就是从对无限靠近的平行板电容器准静态充电过程计算出来的;而磁场能量密度则可以从对无限长密绕直螺线管逐渐增强电流的过程计算出来。就是因为电磁场能量密度与其点磁场强度之间的关系与该电磁场形成的方式无关!
其他自然规律也类似,譬如气体的压强与温度、体积的关系与容器的形状无关。
关于 两个磁性物体靠磁场力对外作机械功的同时所伴随的磁场能的变化情况,也可以选择一些比较方便的理想情形进行定量或半定量(定性)分析:
可以选择两个无限长的恒流直螺线管;但我还是选择了两根平行的无限长的恒流直导线;这两根载有同向恒流的直导线在安培力的作用下相互吸引靠近着,在这一过程,两根导线处于完全平等的地位,位移是相对的,作用与反作用力的性质一致,大小相等、方向相反,分别作用在两根导线上;所以两根导线都在作切割(对方的)磁力线运动,都同时消耗了相等的电功率;但是我们却可以将任意一根导线看成是静止着的,它仅仅是磁场的提供者,而另一根导线在作切割磁力线运动,其所受到安培力所作的机械功就恰好等于该作切割磁力线运动的导线中的电流源所提供的电能;但是客观上,另一根导线中的电流源也同时消耗了等量的电能!依据能量守恒定律,那么另一根导线中的电流源所消耗的电能必然转化为磁场能了!
也就是说一般而言 两个磁性物体相互吸引对外作机械功的同时还伴随着当量的磁场能的增加!这来源于激发磁场的运动电荷的运动能!!!

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