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读‘动生电动势和感生电动势’
[楼主] 作者:混天下第一  发表时间:2012/06/20 17:16
点击:2519次

关键字:变化的磁场    感生电动势     相对运动       作者:吴兴广

如何把恒定的磁场变为变化的磁场?如何把变化的磁场变为恒定的磁场?

-------

根据法拉第电磁感应定律:只要穿过回路的磁通量发生了变化,在回路中就会有感应电动势产生。而实际上,引起磁通量变化的原因不外乎两条:其一是回路相对于磁场有运动;其二是回路在磁场中虽无相对运动,但是磁场在空间的分布是随时间变化的,我们将前一原因产生的感应电动势称为动生电动势,而后一原因产生的感应电动势称为感生电动势。
注意:动生电动势和感生电动势的名称也是一个相对的概念,因为在不同的惯性系中,对同一个电磁感应过程的理解不同:
(1)设观察者甲随磁铁一起向左运动:线圈中的自由电子相对磁铁运动,受洛仑兹力作用,作为线圈中产生感应电流和感应电动势的原因。-动生电动势。
(2)设观察者乙相对线圈静止:线圈中的自由电子静止不动,不受磁场力作用。产生感应电流和感应电动势的原因是运动磁铁(变化磁场)在空间产生一个感应(涡旋)电场,电场力驱动使线圈中电荷定向运动形成电流。-感生电动势

-------3)回路在磁场中虽无相对运动,但是磁场在空间的分布是随时间变化的,还有线圈与线圈不动,一线圈产生变化的磁场的情况。

磁体带的磁场本为恒定磁场。1)导体的运动,导体经过磁场的不同地方;2)磁体运动,恒定的磁场经过空间一点(或说静止的导体)。恒定的磁场对于这一点来说变成了变化的磁场。3)中变化的磁场经过空间一点或说静止的导体)。2与3产生的效果一样。可认为两种变化的电磁场等效。

2中恒定的磁场变为变化的磁场,那么1中导体经过磁场的不同空间,在导体周围是否相当于一个变化的磁场?个人认为如果导体经过恒定的磁场不同空间,在导体周围就相当于一个变化的磁场。即,用‘变化的磁场'观念分析动生电动势现象。

恒定的磁场的运动在导体周围相当于一个变化的磁场,那么反之,变化的磁场的运动在导体周围能否相当于一个恒定的磁场,处在变化的磁场的不同空间是否相当于一个恒定的磁场?2与3的组合实验,如果磁通量变化相同,大小相反,根据法拉第电磁感应定理则成立。

同一时间,磁场的不同空间的磁场强度是不同的,不同时间的不同空间的磁场磁场强度有可能相同。

以上‘如何把变化的磁场变为恒定的磁场'在电磁波中的表现为,如果与c相同,则观察者始终处在恒定的磁场中(或接不到电磁波)。

 

 

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 [2楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/21 14:04 

你想说明或证明什么?

运动的绝对性?还是变速的绝对性?——匀速运动是相对的,变速过程却必须是绝对的:所谓冤有头债有主,如果连谁吸收能量加速运动,谁放出能量,作减速运动都没有标准,只是一味地空喊能量守恒岂不是双重标准、逻辑混乱?
 [3楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/21 19:48 

对【2楼】说:

胡扯淡(嘿嘿)……

应该说,任何形式的运动都具有相对性!如加速运动也具有相对性。

楼主 属于 对电磁运动(变化)缺乏深入思考(想象)和理解的小家伙……

这小家伙 猜想:如果 以光的速度追赶电磁波,是否会感觉(等效于)自己处在一个恒定的涡旋电磁场中?这也是爱因斯坦曾经思考过的问题……

这是不可能的!以任何速度追赶电磁波都不会观察到恒定的涡旋电磁场……这就相当于说在一个三角函数上再叠加一个多大变化率的线性函数就可以得到一个常数(恒量)函数……不可能! 因为电磁波的涡旋电磁场(强度)在某惯性系的某一位置具有无穷阶导函数(三角函数),而若运动属于匀速直线运动或匀加速直线运动 只不过在这三角函数上再叠加一个具有一阶或二阶阶导数的函数而已 怎么能得到只有零阶导数的恒量函数的呢?  这就从理论上严格证明 不可能!但若依据多普勒效应 似乎可以得到频率无限低的电磁波……不过电磁波的多普勒公式只不过是个低速情形的近似公式,当追赶速率接近光速时,多普勒公式将不再保持简单的线性关联。

 

 [4楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/21 20:00 

有人看ΔV大于零,加速;另外的人看ΔV小于零,减速——从数字角度来说,确实是相对的。

但从能量传输的角度,却是来不得半点含糊:该得奖金的功臣变成了罪魁祸首,面临巨额罚款的惩罚:你老先生不会暴跳如雷么?——你愿意接受,是你的权利;别人要上诉,那是他的自由。

 [5楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/21 20:08 

对【4楼】说:

 你能驳倒下面的内容?

主 属于 对电磁运动(变化)缺乏深入思考(想象)和理解的小家伙......

这小家伙 猜想:如果 以光的速度追赶电磁波,是否会感觉(等效于)自己处在一个恒定的涡旋电磁场中?这也是爱因斯坦曾经思考过的问题......

这是不可能的!以任何速度追赶电磁波都不会观察到恒定的涡旋电磁场......这就相当于说在一个三角函数上再叠加一个多大变化率的线性函数就可以得到一个常数(恒量)函数......不可能! 因为电磁波的涡旋电磁场(强度)在某惯性系的某一位置具有无穷阶导函数(三角函数),而若运动属于匀速直线运动或匀加速直线运动 只不过在这三角函数上再叠加一个具有一阶或二阶阶导数的函数而已 怎么能得到只有零阶导数的恒量函数的呢?  这就从理论上严格证明 不可能!但若依据多普勒效应 似乎可以得到频率无限低的电磁波......不过电磁波的多普勒公式只不过是个低速情形的近似公式,当追赶速率接近光速时,多普勒公式将不再保持简单的线性关联

 [6楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/21 20:13 

我只对动力机械感兴趣。

我可以将自行车骑到40码,但无法反向将地球加速到40码——数学家说两者等效:谁爱信谁信,别想忽悠我。
 [7楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/21 21:27 

对【6楼】说:

你理解“相对动能”么?两个物体(如地球与自行车)相互作用所能释放出的“相对动能”是与参照物的选择无关的!不仅与其相对速度U有关,还与各自质量有关呢? 相对动能的计算公式:E=(1/2)Mm(U^2)/(M+m)。

当(m/M)→0 时,则有 E=(1/2)Mm(U^2)/(M+m)→E=  (1/2)mU^2  这就是我们日常生活中经常体验到的动能计算公式,这仅仅是一种近似公式而已;所以你就误以为 自行车的动能与地球的质量M无关。

地球表面某地的重物自由下落加速度属于相对加速度a,而其重力加速度g(即重力场强度)稍小于自由下落加速度,其比值a/g=(m+M)/M

 [8楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/21 22:23 

1,露馅了吧:a/g=M/(m+M)

2,一个最简单的例子:
在太空中发射一枚小火箭,火箭向X方向前进。尾气向-X方向喷射。
没有谁反对。
但是:你能保证尾气的扩散角是零度么?
侧压虽然远小于动压,但不管多小,不可能是零!
太空中的温度大约是零下270℃。气体会逐渐降温,凝结为液体,最终冻成霜。
你能保证它们全部永远向-X方向运动么?不会有哪怕一丁点向Y、-Y、Z、-Z方向逃逸么?



 [9楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/21 22:29 

对【8楼】说:

但是:你能保证尾气的扩散角是零度么?
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

与尾气离开喷口的行为无关!

 [10楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/21 22:47 

哦?
原来如此! 当官的只管这一任?管它烂摊子交给谁!
要是小火箭被固定在一根直径一米、长一千米的塑料管的一端内中轴线上呢?
 [11楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/22 13:04 

对【10楼】说:

这也很简单,那么这小火箭就立即演变成巨型长火箭咯,总之 当气体流出管尾出口就立即与火箭无关了,就好比:当你那直肠中的大便射出肛门就立即与你毫无动力学关联了……哈哈哈  明白了么?

在一千米的长管中的气流依然属于火箭的内部运动,虽然长管连同原先的那个小火箭已经射出去了……但其整体质心依然未改变位置(必须是在气流尚未逸出一千米长管的末端开口的期间)更无速度,你简直是曾经的浏阳河 太愚蠢啦 快回家吃饭去吧 疯子

 [12楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/22 14:22 

翻遍全世界所有的教科书、辞典,从来没有哪一本书敢说空心物体一定遵守惯性定律和(角)动量守恒定律。

哪一位经典理论的粉丝敢越俎代庖、假传圣旨,用栽赃的方式推而广之呢?

 [13楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/22 16:49 

对【12楼】说:
所有形式的质点系(中的每一个质点)都服从经理力学所有定律定理含惯性定律、角动量守恒定律等……
 [14楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/22 17:20 

对质点而言,现有理论无懈可击(除等效原理)。 对刚体而言,如果只涉及一根、定轴,角动量守恒也成立。

可惜我们不是生活在理想的纯质点世界。

质点不计尺寸,都是对心碰撞。

而实际的分子、离子团相互碰撞时,大多都是偏心碰撞!

想当然地用符合对心碰撞的理论去预测偏心碰撞后的结果——不出错才怪呢!
 [15楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/22 17:54 

对【14楼】说:
分子、粒子、质子、中子 都不是几何质点,必须进一步分解……即将 中子 视为许许多多几何质点的集合体 你就可以理解了
 [16楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/22 20:04 

一个小例子,相信不用文字解释你也能一眼就看出奥妙:

 

固定在箱子壁板上的枪射出一颗子弹后,箱子会不会向-X方向运动呢?

 [17楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/22 23:06 

对【16楼】说:

虽然在子弹射出后 箱子会向右运动,但其质心并未运动,当子弹击中左边的那个有固定转轴的轮子时,该轮子便立即旋转起来且产生向左的平动动量,这个向左的平动动量与子弹射出时的反冲动量(向右)恰好保持大小相等方向相反,至于轮子所产生的角动量与箱子系统的翻转角动量恰好相互抵消!因为射出子弹时的反冲力相对于箱子系统的质心构成了一个力矩,在这个力矩的驱动下产生了旋转……同时由于子弹击中箱子内左边轮子的下缘引起轮子自转的同时还通过轮子的轴作用于箱子一个向左的水平推力,这个推力并不通过箱子系统的质心,所以引起了箱子系统的转动 ; 其总效果是 角动量 与平动动量分别保持守恒!

我们必须周密地全面考虑系统的角动量与平动动量之总和 切忌有疏漏 闹出笑话……

我耐心地提醒你……希望你早日觉醒 不再继续浪费你的宝贵时间与精力  好好过日子  别再做这些无谓的努力 什么角动量不守恒  平动动量不守恒  让人捧腹大笑……你的物理功底太差  不要再继续闹笑话了  也许忠言逆耳 我的话语比较尖刻直率但很友善很坦诚很直接 没有婉转 没有恭维  更不能作无原则的苟同!

 

 [18楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 00:05 

抱歉,圆盘应该定义为木质。

一块钱到了你手里可以当两块钱花!辛苦你说了一大堆,却找不到明确的答案:动?还是不动?
只有不断重复:守恒,守恒……请问:是动了才守恒还是不动才守恒呢?

开枪后:mv=-MV 箱子后退;

子弹嵌入圆盘,mvr=Iω

到这里,你的钱已经花光了!

1,完全可以通过调整配重使枪膛中轴线过质心,后续分析多余;
2,如果确实不过质心,则有MV<mv,缺少的那一部分就是箱子绕质心的角动量;

3,翻开你能找到的任意一本教科书,在它立论“角动量守恒”的时候,所举的例子哪一个考虑了所谓“传递到轴上的冲击力”?——己所不欲勿施于人,难道经典理论需要靠双重标准才能自圆其说么?

教科书为什么张口不离(一根)“定轴”、刚体?——这就是给自己留后路的:免得非定轴、非刚体时被人诟病。多组份悬混溶液中小粒子与大粒子之间的偏心碰撞就是典型的非定轴实例——教科书早就给自己留了退路,人家根本就没打算自封天下无敌,却没想到被粉丝们推上了神坛!

4,当圆盘直径太小,硬度过高时,就算一定要考虑轴所受到的冲击力f,就会有Iω<mvr, frt=mvr-Iω

其数值远小于箱子向-X方向的动量MV。









 [19楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 00:31 

你还是去百度“知道”提问
http://zhidao.baidu.com/browse/984/?lm=2>




 

 [20楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 00:47 

你是在想当然……

你可以 想象一个理想的结构简单的情形:譬如 在太空,有一颗子弹射入一个静止于太空的木块……由于子弹的飞行方向并不指向该木块的质心,所以该木块吸收子弹后不仅开始绕其联合质心转动,而且开始作平行于子弹飞行方向飞行(平动)……但木块与子弹的联合体的质心的平动方向与先前子弹的飞行方向虽然保持平行但并不重合,所以先前子弹的动量关于某参考点(如 联体质心)具有一定的动量矩(不为零)与后来所形成的联合体的平动动量关于该参考点(如 联体质心)所具有的动量矩(为零)之差并不等于零,而是恰好等于(木块与子弹的)联合体的自转角动量;亦即 木块 与子弹所构成的体系一直保持 平动动量与角动量的独自守恒。

力学孤立体系一直保持着其整体质心的动量与体系的自转角动量的各自守恒,与体系内各部分之间的相互作用无关

也许你理解不了我的这段耐心解答……

 [21楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 14:33 
 [22楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 14:56 

 [23楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 16:39 

看来,你是一个浏阳河似的人物,自迷心窍 病入膏肓 无可救药 不可理喻 整天纠缠于小儿科的力学思考题

你这里既没有违反动量守恒 也没有违反动量矩守恒 你以为这样做创生了动量矩,圆盘从不转到转……创生了角动量?你却不知道每颗子弹的反冲力矩同样导致箱子系统作相反的旋转,你以为只要将箱子牢牢地固定在地基上,箱子就不会翻转?太天真了……那么只要将大炮牢牢地固定在山坡上,再发射炮弹,不就违反了动量守恒了么?因为大炮并没有发生反冲运动啊……只有炮弹在高速飞向前方,岂不是创生了动量了么?看来你是个幼稚的孩子……二愣子,你的媳妇 喊你回家吃饭啦……你别再呆在这里喃喃自语啦
 [24楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 17:16 

奇怪,最后这个例子没让你考虑动量问题。

你只需要回答:

四颗子弹齐射时,圆盘的角动能为什么会是单颗子弹单独射击时的16倍?
 [25楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 18:10 

对【24楼】说:

你别献丑好不好……怎么会有这么回事儿的呢?

请你详尽地展示你的具体计算过程……

看看究竟怎么会是十六倍的?

然后,我再指出你的差错之处

 [26楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 20:06 

嘿嘿,你视之为金科玉律的经典理论本来就长得丑,怪谁呢?

你自己明明会算,为何不敢正视?

若任意单颗子弹mv嵌入圆盘,mvr=Iω ,圆盘角动能从零变为Iωω/2

而如果四颗子弹齐射,四份mv同时传递给圆盘,按照角动量守恒定律,4mvr=I4ω,圆盘获得的角速度大约是4ω, 角动能从零增加为I4ω4ω/2=16Iωω/2

平均每颗子弹贡献了4Iωω/2 是单颗射击时的四倍。

你有不同的算法么?



 [27楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 20:44 

动能由线性叠加突然变成了几何级数增长——却时时刻刻像念经一样把能量守恒挂在嘴边:

莫非守恒的真谛就是飞跃?还是哪位大师私藏不漏、试图挟绝技以令天下?
 [28楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 20:48 

对【26楼】说:

若任意单颗子弹mv嵌入圆盘,mvr=Iω ,圆盘角动能从零变为Iωω/2

而如果四颗子弹齐射,圆盘的角速度大约是4ω, 角动能从零增加为I4ω4ω/2=16Iωω/2

平均每颗子弹贡献了4Iωω/2 是单颗射击时的四倍。

你有不同的算法么?

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

圆盘是木质的?子弹嵌入过程要消耗一部分动能化为摩擦热。如果圆盘被固定在地基上……圆盘不会有平动动能产生(近似)圆盘连同子弹的共同转动惯量是多少?圆盘本身的转动惯量是多少?mrr并不是圆盘的转动惯量,因为m只是子弹的质量;圆盘的转动能应该等于圆盘与子弹联合体的转动惯量再乘以圆盘的角速度平方的一半;而圆盘的转动惯量你并没有给出,又如何计算圆盘吸收子弹后的联合体的转动角速度呢?假定圆盘的质量全部集中于边缘,若圆盘的质量为M,则圆盘的转动惯量则为Mrr,再加上嵌入的子弹所贡献的转动惯量mrr即得吸收一颗子弹后的圆盘与子弹的联合体的转动惯量

I=(M+m)r^2,再求其联合体的转动角速度 必须保持动量矩守恒即有mrv=Iω=ω(M+m)r^2  故得联合体角速度:ω=mv/(M+m)r;  联合体的转动能E=0.5Iω^2=[0.5(mv)^2]/(M+m),如果是吸收了质量相同速度相同动量矩相同的四颗子弹,则其联合体的转动能即为 E'=[2(mv)^2]/(M+4m),因为联合体没有平动,只有转动,木质圆盘吸收子弹的过程都要消耗一部分动能,所以联合体的转动能小于子弹的动能,因为有摩擦热生成。

小伙子,你还是赶快上缴学费吧!别再丢人现眼的啦

 [29楼]  作者:羊狰狞  发表时间: 2012/06/23 21:16 

这样和稀泥?

圆盘的质量少说也有1000g,子弹也就10g左右。

圆盘嵌入子弹后质量只有百分之一到百分之四的增幅,角速度比理论值只小不到百分之十。角动能只小百分之一左右。

但现在的欠账不是缺百分几的问题,而是差了12倍!

况且子弹的动能mvv/2尚有一部分必须转化为热能,也就是说只能将一部分转化为圆盘的角动能——这恰恰是不利的证据哟!:说明能量缺口必计算值更大!

不要再自欺欺人了,到时候不好找台阶下哦!

 [30楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/23 21:29 

果然是一个病入膏肓 不可救药的自迷心窍者
我良心已经耗尽……

你去投稿吧!

这些小儿科的练习题,我无兴趣考虑……你这种自迷心窍 自以为是的小伙子多得象天上的繁星 ……我哪有义务和精力去唤醒这些糊涂虫……就让你们至死不悟去吧……况且尚有无数的痴迷于耶稣教的科盲存在着……
欲提高全民族的学术素养,并不是在网页上发几个帖子所能实现的……

我以为还以为 一点即通的呢……
迄今为止 只有沈建其 一点即通 从普通的均温论者到力场温梯律的忠实信徒之转变 仅仅凭借网页上的几十个帖子即可搞定,至今尚属首例!!!

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