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重新深入理解法拉第电磁感应
[楼主] 作者:张祥前  发表时间:2019/10/22 18:50
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作者张祥前交流微信zhxq1105974776

注:本文大写字母为矢量

英国物理学家法拉第的电磁感应实验,可以说是人类最重要的实验,使人类跨入电力文明时代。

一般人都认为法拉第电磁感应原理揭示了变化的磁场可以产生电场,但是,这种认识是不全面、不深刻的。

统一场论【百度统一场论6版可以搜到】进一步指出,法拉第的电磁感应原理其实也揭示了变化磁场、电场、引力场三者之间的关系。

法拉第的电磁感应的积分方程为:  E·dR = ∫ (∂B/∂t)·dS

 

我们结合上图来分析法拉第电磁感应积分方程

  E·dR = ∫ (∂B/∂t)·dS

方程左边E是电场强度,dR是矩形导线框其中微小一段。

方程右边也可以写为∂/∂t ∫B·dS),B·dS为磁通量,是磁场矢量B和穿过的曲面S【也是矢量】的点乘。

方程  E·dR = ∫ (∂B/∂t)·dS的范围比法拉第电磁感应方程  E·dR = ∫ (∂B/∂t)·dS的范围要宽,因为方程  E·dR = ∫ (∂B/∂t)·dS指出了不光是磁场B变化可以产生电场E【或者产生电动势  E·dR】,磁场B在曲面S上分布的变化,同样可以产生电场E【或者产生电动势  E·dR ,二者的效果应该是等价的。

在上图中,磁场B从磁极N出发,指向S极,垂直的穿过一个导线做成的矩形线圈。

法拉第电磁感应告诉我们,当磁场B随时间t变化的时候,如果矩形导线框中已经有了电动势【就是电场EdR的点乘积】,这个导线框和变化磁场相互作用的结果是:使导线框产生一个加速度A,并且加速度AE、变化的B三者方向相互垂直。

以上的逆过程【就是B恒定】是这样的。

1,如果磁场B恒定,导电线框有一个加速度A在运动,一定会在导线框上产生变化电动势。

2,如果磁场B恒定,导线框上有变化电动势,而且电动势环绕方向和E相同,则导线框一定产生一个加速度A

     我们现在借助统一场论的看法,重新认识法拉第的电磁感应原理,特别是法拉第电磁感应原理与引力场的关系。

统一场论认为场的本质就是运动变化的空间。

如果我们把上图中的导线框去掉,N极和S极之间什么也不存在,就是放大一亿亿亿亿倍,你也不可能看到N极和S极之间有任何东西的。

统一场论认为场是以圆柱状螺旋式运动的空间。电磁场和引力场的本质就是圆柱状运动空间其中的一段。

引力场是圆柱状螺旋式运动其中的指向中心的加速度运动部分,电场是其中直线运动部分,磁场是其中环绕运动部分。所谓的磁场B、电场E和引力场只是我们对空间运动的描述而已。

相对于我们观测者,空间几何点旋转的中心是一个点,我们可以叫引力场,旋转的中心是一条直线,我们可以叫电场,旋转的中心是一个圆,或者曲线,我们可以叫磁场。

在统一场论中,认为引力场的本质就是加速度运动的空间。地球表面的自由落体运动,就是物体和空间一同在向地心坠落。特别是,当没有物体时候,空间仍然时刻以加速度在向地心坠落,这个就是引力场的本质。

在地球表面,引力场等价于地球表面的自由落体加速度。

一条直线,我们可以看则是由无数个点构成,一个平面我们也可以看则是由无数个点构成,同样道理,我们可以把三维空间看则是由许多个点构成,称之为几何点,通过描述这些几何点的运动,就可以描述出空间的运动。

以上的磁场N极和S极之间的导线框,一旦通电,在通电瞬间,可以产生一个向右的加速度【可以用A表示】运动。

这个A可以看成是空间几何点的运动,本质上可以等价于引力场A

在统一场论中,认为随时间变化的磁场可以产生磁场环绕方向垂直的引力场,方程如下:

dB/dt = A×E/

式中B是磁场,t是时间,d是微分的意思,AE是引力场和电场,c是标量光速。

上式告诉我们,变化磁场不但可以产生电场,还可以产生引力场,并且,产生的引力场和变化磁场、电场三者相互垂直,满足叉乘关系。

但是,我们应当看到,以上情况下,磁场B【或者B·dS都随时间t发生变化】和电场E【分布在导线框中】相互作用下,产生的引力场A【也可以叫加速度】在空间中的分布是连续不断的,我们用一个平面k截住AA从平面k左边穿进去,会从k右边穿出来。

但是,物体产生的万有引力场是以物体为中心,向四周发散分布,所以,以上变化磁场和电场相互作用所产生的引力场不能和万有引力场直接相互作用,不能改变物体的质量。

这个就是全世界无数人想从变化电磁场产生反引力场或者反重力实验,都没有成功的原因。

人类想利用变化电磁场产生反引力场,或者反重力,怎么使变化电磁场产生的引力场的连续分布变成对称分布,是关键。

 

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