加载中…
个人资料
蒋秀夫
蒋秀夫
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:55,802
  • 关注人气:27
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

磁力线传播的探讨---再谈磁力线切割变压器线圈吗?

(2011-11-07 23:16:18)
标签:

杂谈

 

        磁力线传播的探讨---再谈磁力线切割变压器线圈吗              

 

[1] 磁微子

 

  磁力线是由磁微子的辐射传播的, 磁微子是一种比原子小的多的反自旋态的物质.所有的旋涡体(原子)都是一个磁偶极子。旋涡体在垂直于小黄道面方向上与环境发生物质交换,使在这个方向上沿磁力线或逆磁力线方向运动的物质微粒,不但有自旋角动量左或右的自旋取向,而且还沿磁力线方向或反方向做惯性运动。我们称这些物质微粒是磁微子,它们的特点是其动量矩L与磁力线方向指向相同。铁磁类原子有最强的“磁微子”辐射,顺磁类原子次之,逆磁类原子最差。

                      磁力线传播的探讨---再谈磁力线切割变压器线圈吗?

 

 

  图1表示的是一小的磁微子, 它沿其自旋的切线方向向外抛射物质,这时在反冲力作用下,会使磁微子按本身自旋的反方向,在小黄道平面上抵消其整体运动线速度,我们称之为“反自旋态”粒子. 比如多个右旋铁原子沿它黄道面交角很大的右旋运动轨道上抛射右旋磁微子, 这些同向自旋磁微子互相排斥碰撞(干涉), 使磁微子自旋E平面与右旋铁原子E平面平行并垂直于磁力线方向做惯性运动., “反自旋态”磁微子.的特点是E平面具有很强的涡旋正电场, 但自旋线速度又很小, 所以正电场很难释放. 另外, 磁徵子-磁力线总是指向空间压强小(磁阻小)的方向, 形成N与S级的闭合磁路, 比如,条型磁铁的磁力线.

磁力线传播的探讨---再谈磁力线切割变压器线圈吗?

 

 

  图2磁表明,在异名磁极间,按同向自旋(左或右),沿磁力线和逆磁力线向反方向运动的自旋“磁微子”之间由于弱侧向排斥而容易通过,造成磁阻减小。而在同名磁极间,沿磁力线和逆磁力线向相反方向运动的“磁微子”有相反的自旋,它们之间因弱侧向吸引而互相“粘连”造成磁阻增大。因此,按反冲力作用原理,磁极间的相互吸引或排斥现象仍然是表现为受反冲力不对称的结果.                                        

[2] 磁力线的传播

 

  我们在回到理想变压器(比如环型变压器次级接电阻性负载时)电磁能量的转化过程上,当变压器初级线圈接通交流电相位为正半波180度范围时, 变压器铁心磁畴中的右旋铁原子在其磁场强度H方向上吸收右旋磁微子被激发活化, 辐射出更多的右旋磁微子. 而左旋铁原子自旋相反磁阻大,不能吸收右旋磁微子(其他与左旋铁原子相差太大的自旋铁原子也不能被激发活化). 因此, 闭合铁心中右旋铁原子迅速被激发活化, 形成了接近光速(群速) 传播的正向闭合磁通密度B=H µ (µ是磁导率). 同样地, 当变压器初级励磁电流为负180度相位时, 变压器铁心中左旋铁原子(相对右旋铁原子而言) 被迅速被激发活化形成了负相位的闭合磁通密度B.但是磁通密度B(磁力线)是不能切割变压器初、次级线圈导线的, 那么, 是那一部分磁力线切割了变压器初、次级线圈导线呢? 这一直是因扰着物理学家所难题.

  应该注意到, 被激发活化的自旋铁原子不仅仅是在沿它黄道面交角很大的运动轨道上抛射右旋磁微子或左旋磁微子, 同样地, 在它黄道面(E平面) 方向上也同时辐射出更多的自旋磁微子, 也正是这一部分以惯性衰减运动的右或左自旋磁微子切割了变压器变压器初、次级线圈导线, 产生了感应电动势. 因此 理想变压器是在能量守恒初级与次级线圈同电相位共振条件下工作的, 变压器初级励磁电流与次级感应电流同相位, 并且与闭合磁通密度B同相位. 变压器的初级与次级线圈吸收“磁微子”的数目越多其感应电动势也越高(初级线圈的感应电动势表现在其感抗的减小电流增大上),因此, 变压器的初级与次级电压之比近似等于其导线圈数(长度)之比. 而电流又与初级与次级线圈阻抗(包括电阻与自感和互感)成反比.值得提出的是, “磁微子”(磁力线) 切割变压器的初级与次级线圈是在整个闭合磁路(环形铁心)范围内进行的, 所以, 一般来讲并不存在磁微子被吸收的不均匀屏蔽问题(除非是用金属片包裹)。

  我们还注意到, 变压的闭合磁路与条型永久磁铁不同(或直流励磁永久磁铁) 不同, 条型永久磁铁的外磁路具有反向磁力线的隐定磁路, 当条型永久磁铁沿其磁通密度B(或磁场强度H) 垂直方向辐射正向磁微子时, 正向磁微子与反向磁力线的磁微子自旋相反, 正向磁微子受磁阻很大产生屏蔽, 这时它必须改变自旋180度与条型永久磁的外磁路同步. 所以, 它不能切割导线产生感应电动势. 而理想变压器的外磁路是在铁心中, 所以正向磁微子可以在360度范围内均匀切割变压器的初级与次级线圈.

  应该想象到, 磁通量在变压器铁心中的极化传播是要消耗能量的, 因此, 当变压器次级线圈断路(或没有次级线圈), 变压器实际上就是一个扼流圈, 由于没有次级电流的共振励磁, 变压器铁心的磁阻抗也是很大的, 磁通量的极化传导将受到阻碍, 这时失去了共振条件, 变压器将在无规律的特高频的磁路振荡中工作, 反应在变压器初级线圈阻抗迅速增大, 因此, 空载的变压器初级线圈电流是很小的. 不管变压器次级接的是电阻或电感性负载, 其次级感应电流相位总是落后于感应电动势, 但自偶系统总是能自己调整到与初级励磁电流相位共振的工作条件, 虽然, 这时次级和初级电流的高频谐波会降低变压器效率产生损耗.

 

 [3] 电磁感应定律和超导体成为逆磁体                                            

 

  这里还要特别说说, 电磁感应定律最简单的试验和超导体成为逆磁体的阿尔卡迪夫的试验. 当永久条型磁铁N极端瞬间插入和拔出导体线圈时, 线圈内要产生感应电流, 这是因为导体左、右两侧磁力线曲率不同, 磁铁辐射(或吸收)的磁微子的瞬时速度要与条型磁铁运动速度以矢量相加, 磁铁瞬间插入导体线圈时, 导体左侧(按正电流方向而定) 磁力线曲率小, 右侧曲率大, 所以, 右旋磁微子切割导体左、右不对称, 导体线圈内产生感应电流方向按右手定则判定. 当磁铁拔出时导体右侧磁力线曲率小, 左侧曲率大, 其感应电流方向相反.

  在超低温条件下,在超低温条件下,无论是单原子分子气体(比如氦),还是多原子分子气体,很多原子在小黄道周围根本没有绕转电子而成空白。分子在压缩中损失了许多质量和核外电子,由于环境的温度又很低,使单个自旋的原子在热运动速度很小时,沿原子自旋的切线方向向外抛射物质。图1中反冲力作用原理表明,这时在反冲力作用下,会使原子按它身自旋的反方向在小黄道平面上抵消自旋原子的自旋线速度,我们称之为“反自旋态”原子。“反自旋态”原子结合成不稳定的液态分子,是在超低温条件下物质存在的主要形式。由于原子外抛物质的瞬时速度要与它反向转动速度以矢量相加,致使原子外抛物质的合成速度很小(相对惯性系),这时原子虽然带有很强的正电性,但电场无法释放。因为原子带正电性,侵入物质缺乏,从而表现出种种奇异的性质。特别是处在“反自旋态”的氦原子,它们成群结伙地到处寻找依附物,而成为超流体和声波传播速度很低的量子液体。另一方面,处在超低温氦液中的所有固体一般都显负电性,这些氦原子迅速与物体表面形成“游离化学键”,这时氦原子立刻停止了高速反向转动,并释放正电场。在键反冲力推动下,使氦原子取单向自旋沿物体表面爬动。氦膜爬动这种奇怪的现象是1951年由卡美林·奥涅斯首先在试验中发现的。凡是部分侵入氦液中的容器,在1 K时都会有氦自动注入其中,直到容器内外的液面等高为止。

当在氦液中放置一个闭合通电导体时,由于氦原子沿导体表面逆正电流方向爬动,其“游离化学键”所释放的正电场足以使导体维持超导态。

                   磁力线传播的探讨---再谈磁力线切割变压器线圈吗?

  超导体的逆磁现象也特别有趣。在超导温度下,造成磁力线被排斥在导体之外这一特别的逆磁现象。(图3)超导体成为逆磁体所示为阿尔卡迪夫的试验装置,通过它可以得到对超导体抗磁性的极为深刻的印象。在一个浅平的锡碗中,放入一个体积很小但磁性很强的永久磁铁。然后抽出氦浴蒸气,使温度降低到锡出现超导电为止。如果出现了超导电,这块磁铁就会马上离开金属的锡碗表面升起来,而与锡碗保持一定距离悬空不动。这种现象实际上是由于在超导温度时,锡碗突然对空间显负电性,使“磁微子”逆电力线爬动,于是,磁力线被排出在锡碗上方形成闭合磁路,瞬间在锡碗内产生环型超导电流, 使锡碗被磁化成逆条型磁体, 与放在锡碗中的磁铁互相排斥而升起来保持一定距离悬空不动。总之,在超低温环境下,物质的许多热力学特征都与上述“反自旋态”原子的特有的性质有关。由于这种原子的正电场难以释放,因而这种质量聚集的现象是一种潜在的热能,这使得超低温环境中的物质又显得格外活泼。 阅读此文还要参阅笔者写的引力场和电磁场图像磁力线切割变压器线圈吗? 两篇博文.                                                        
                    

                     





0

阅读 评论 收藏 转载 喜欢 打印举报/Report
  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有