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林志德发动物理学革命
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越测越大的电感器电阻——我的磁学实验研究汇报之二

(2013-08-02 20:54:53)
标签:

问题

误差

尺寸

钟后

左右

【引论】

现有电磁学和电工学的文献都认为,对一个螺线管型线圈通稳定直流电,线圈不会产生电感作用和自感电动势,这时线圈的电阻就相当于拉直成一根长导线本身固有的电阻。在线圈刚接通直流电源后极为短暂的时间中,电路中的电流是从零逐步上升到某一恒定值的。但我在实验中意外发现,如果对线圈通入的电流很微小,则这个电流不是从零上升,而是先大后小,并且线圈的电阻会较慢地逐步上升到某一恒定值,这与书本上说的完全两样。

【实验器材与测量方法】

型号MF47万用表一只、有秒针的时钟一只,

自制的螺线管型线圈电感器三只,均用铜质塑料包皮电线密绕而成,编号分别A、B、C。

A号线圈40匝,其铜导线直径0.6MM,拉直长度加引线长度共3000MM,螺线管长度50MM、内径14.5MM;

B号线圈17匝,铜导线直径0.9MM,拉直长度加引线长度共1500MM,螺线管尺寸同A;

C号线圈11匝,铜导线直径0.9MM,拉直长度加引线长度共1300MM,螺线管长度30MM、内径25.4MM;

考虑到测量时万用表的量棒笔尖需要与细铜线紧密接触好几分钟,靠用手持笔按住细铜线势必不可靠,故三只线圈的两端引线头要分别紧固在边长为5×6×8MM的立方铜块上,铜块的一个大平面上刻有凹槽,可使万用表笔头与铜块良好贴合。

【测量结果】

A线圈:万用表格1Ω欧姆档,表笔校正对零,当笔头刚与铜块贴合,测得电阻是0.58Ω,到第2秒钟上升到0.65Ω、第5秒钟0.7、第10秒钟0.9……第15秒钟上升到1.2Ω、第30秒1.4第50秒1.6、第60秒1.8、第80秒1.9、第90秒1.95Ω,电阻上升速度开始迅速减缓,到第150分钟停留在2.1Ω

B线圈:刚贴合时电阻0.2Ω、第4秒钟上升到0.25Ω、第6秒0.3、第10秒0.4……约70秒钟后电阻上升量趋于零,停留在0.9Ω

C线圈:刚贴合时电阻0.0Ω、第5秒钟上升到0.1Ω、第10秒0.2、第20秒0.3……约40秒钟后停留在0.4Ω

我还发现:线圈在被测量中得到的电阻在撤除电流后,电阻消退的速度很缓慢,A线圈要经过8个小时左右电阻才能恢复正常,B、C 线圈 则需3-5个小时。如果把线圈掉头接万用表,线圈新增加的电阻并不因为电流方向颠倒而抵消。

【实验分析】

通常用于电磁吸铁盘等直流电器的励磁线圈通过的电流都较大,这好比大水冲了龙王庙,龙王庙里原有的池塘水渠等就无从考察了。而万用表测量线圈电阻时,从表笔头输出的试探电流极为微小,只有1毫安左右,就像一股小溪流流进龙王庙与池塘水渠相互作用。线圈铜导线在没有化学性能改变的情况下增加了电阻,这其中的原因是非常深邃复杂。我认为这是微型电流使电子结构中的电身位置发生了转动,变得不利于电心通过了。如果正是这样,静磁能就是可以开发的。我正是沿着这条思路找到了巧妙取得电力的新方法。

普朗克说过,“没有实验的理论是空洞的理论,没有理论的实验是盲目的实验”。我的十余个磁学实验研究都是为了一步一步、一环扣一环地证明电子是正负电荷的组合体、磁性是正电荷的作用。第一个实验有希望帮助人们理解存在两种磁性,吸铁磁性可以单极化,但电感磁性是对称的。本实验虽然计时和读表存在误差,但公开提供的实验研究方法非常可靠便利,很有希望帮助人们认识到电磁存在结构。

我在实验中还发现,测量过线圈电阻的万用表表头,其微观结构也会发生改变,例如测量了A线圈之后,把正负两个表头贴合,指针读数就不再是零,而变成了0.6Ω。 这些现象都反映了深刻的理论问题。                                                        

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