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场势能最小原理
[楼主] 作者:王普霖  发表时间:2016/03/21 01:30
点击:1723次

物体受到的场力,不管它是万有引力还是电场力还是磁场力,它的受力方向都是朝着减少场势能的方向的,它的受力运动方向一定是跨越等势线(面)的、垂直于等势线(面)的。

 

万有引力是这样,从地球中心开始,等势面是一个个球面,那么物体受力一定垂直于等势面。电场力也是这样,一个正电荷在电场中受力运动,它一定从高电势位置向低电势位置运动,也跨越一个个等势面。磁场中的导线受力,更是这样,从高磁场势能位置指向低磁场势能位置,受力运动方向也要跨越等势面。

 

一根无限长竖直的载流导线A的侧面,有沿径向的一条水平载流导线段B、垂直于无限长竖直载流导线A的B,那么B会受到什么力呢?沿B轴向的!因为沿A导线轴向的两个方向都没有磁场势能差,即dB/dx=0。

 

场中的物体能否受力,全在于有没有场势能差,如果没有,它就不会受力,就不会向那个方向运动。无限长竖直导线沿导线方向更是磁场势能处处相等,因此,B导线不会受到A轴向的力。

 

物体系统的势能是存在于物体和物体系统所在的所有空间的,两个有限距离的物体,其引力势能波及范围无限远的广大空间。

 

我的场势能最小原理包含两层意义,第一层意义是,场中物体受场力的方向,总是力图使总的场势能降低。比如总的场势能叫做E,那么∂E/∂x+∂E/∂y+∂E/∂z=0,物体就不受力。物体受场力的方向一定满足∂E/∂x+∂E/∂y+∂E/∂z<0,该方向也一定是场势能减少的方向。这是我总结出来的场势能最小原理的数学表达。

 

第二层意义是,物体受场力,总是朝着场势能密度W减小的方向。其中W是单位体积的能量E。物体的受力方向是满足∂W/∂x+∂W/∂y+∂W/∂z<0的方向。

 

载流导线之间受力也满足我总结出来的规律。两导线之间的磁场B是由两导线的电流共同贡献出来的,两导线的受力方向一定是B减小的方向。两平行载同向电流的导线能够相吸,就是因为两导线间的磁场能量密度下降。向吸引的方向运动时,可以有dB/dx<0。两平行载反向电流的导线能够相斥,就是因为两导线间的磁场能量密度上升。向排斥的方向运动时,也有dB/dx<0。

∂B/∂x+∂B/∂y+∂B/∂z=0,导线就不受力。导线受磁场力的方向一定满足∂B/∂x+∂B/∂y+∂B/∂z<0,该方向也一定是磁场势能减少的方向。

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 [2楼]  作者:541218  发表时间: 2016/03/21 11:12 

理盲又在妖言惑众…… 理盲哪里懂得 当且仅当具有散度的场才会具有场势。永磁体相互吸引对外做功并不是磁场势能的释放而是永磁体的内能(即热能)的释放。
所谓场势能 说穿了就是场能,譬如将荷等量异号电荷的平行板在其相互吸引力作用下相互接近,此过程该平行板对外输出了机械能,着机械能来自于电场势能,其实就是电场能,因为电场能的密度是W=0.5εE^2
但两根平行同向直流导线之间的安培力是相互吸引的 也是放出机械能 这机械能来自于电流能,并不是来自于电场能 因为电场能有增无减。当将载流导线绕成螺线管时,就仿制出一个圆柱形永磁体来了只不过 永磁体的磁场能由分子电流提供。
理盲是抗拒真理的 只善于闭门造车 专门制造荒诞不经的谬论 令人捧腹与喷饭 也不害臊 谁善意批评他 他非但不感恩 反而视为仇人 因为没有恭维他 因为理盲只要面子虚荣 不要真理
[楼主]  [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 11:59 

你并不知道磁场是什么。磁场是电场的另外一种存在形式,它是偶极电荷产生的电场。电磁波在真空中传播,电场、磁场互相转化,消耗了谁的热能了?
[楼主]  [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 12:08 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 12:51 

在XOY平面原点左右对称位置,各放置一个等量异性电荷,比如是Qp(-L/2,0)、Qn(L/2,0),在Y轴上远远离开它们的位置P(0,r),具有和两等量异性电荷相等的距离,电荷双方的电场到达这里互相抵消,这里的宏观电场不再向偶极子方向吸引或排斥试验电荷。两电场的合成电场却对试验电荷产生平行方向的力,这种力就是磁力、是偶极电量表现出的力。在P点放置一个电中性物质,该物质会被极化,产生偶极电量,此后被极化的物质就会受到两电荷的引力。

如果在原点的两个等量异性电荷之间的距离L做周期性振荡,比如L=Asinωt,则在P点也能产生频率为ω的极化。这个P点即使不存在宏观物质,但空间总有场物质可被极化,场物质是存能的。
[楼主]  [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 13:12 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 13:49 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 13:49 

把你那个热能转化磁场能的理论收回去吧!知道什么叫场能吗?是储存在场物质中的能量、是被极化的场物质中的能量。引力场、电场、磁场都对场物质进行极化储能。
[楼主]  [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/21 21:27 

两根平行载流导线相互吸引是一种运动趋势,把两导线固定不能动时,电源对导线并不做机械功,但这个力总存在。力是一种运动趋势,只有力所作用的物体产生了受力位移,做功才产生。 

有力不等于做功, 
做功必有力。 

两导线自由受力运动,相互吸引时,两导线间的磁场密度下降却总是真的。在没有电源提供的能量时,机械能来自磁场能的下降;在有电源提供能量时,电源补充磁场能量的消耗。无论如何,也不会出现你说的“电场能有增无减”。想想看?
[楼主]  [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/22 19:50 

“场势能 说穿了就是场能”

这点说得也不对!场能是场能,场势能是场势能,不是同一个概念。一个物体质量是m,它的质量远远小于地球质量M,在小的范围内,物体的势能近似为mgh,当然这物体的势能属于物体和地球组成的系统的,其中也包含它们所在空间被极化的场物质。但是,这个势能并不是地球拥有的场能。

一根无限长载流导线,它的自感是无穷大的,它的电流在空间激发的场能是无限大的,不管它周围有没有其它受力导线存在。但是和它距离为d的、长度为L的、平行的一段载流导线,受到的场力却不是无限大。那么有限长载流导线段被无限长载流导线吸引到一起的时刻,导线段所获得的动能是有限的,它等于导线段在距离d时的双方拥有的场势能。

场势能存在于场中,但场势能并不等于场能。场势能属于两导线共有部分,而场能则各是各的。
[楼主]  [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/22 20:09 

受益了吗?
[楼主]  [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/22 20:22 

短短一句“所谓场势能 说穿了就是场能,譬如将荷等量异号电荷的平行板在其相互吸引力作用下相互接近,此过程该平行板对外输出了机械能,着机械能来自于电场势能,其实就是电场能,因为电场能的密度是W=0.5εE^2
但两根平行同向直流导线之间的安培力是相互吸引的 也是放出机械能 这机械能来自于电流能,并不是来自于电场能 因为电场能有增无减。当将载流导线绕成螺线管时,就仿制出一个圆柱形永磁体来了只不过 永磁体的磁场能由分子电流提供。”

说明了多少认识不足!
[楼主]  [13楼]  作者:王普霖  发表时间: 2016/03/23 09:06 

看到我在【6楼】说到的“机械能(磁势能)……”了吗?磁势能属于机械能,而磁场能不属于机械能。无限长载流导线通过自身的电感在空间建立起来的磁场是磁场能,它和有没有那段通电导线段没有关系。这部分场能是电流储存在空间中的能量,当导线中电流下降时,场能也下降,能量还可通过导线回馈回来,这就是楞次定律所描述的本质。而释放的磁势能属于机械能,两导线被吸在一起时,它的动能会转化成热量散发掉,不会回馈给原导线。

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