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原创 从交流电谈电非电子(一)(最新版)

  • 国成2008818
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  • 2017-10-08 12:31:25

电流不是导体内可移动的电子

中铁16局集团 杨长顺

摘要:本文对电与磁进行了分析,指出了传统理论的局限性,批驳了流传已久的电与自由电子关系的谬论。阐述了某种基本粒子超导微电流与交流电发电的转换过程,解释了有关计算公式产生正负值电压的原因,用事实说明了电非自由电子,提出了把电流说成是来自导体内的自由电子运动是谬论的观点。在遵守既有定律、规则的前提下,用新的思路解读电流、电压规律,提出了某种具有超导通道的基本粒子被环形超导电流激活为磁的设想,假设线框做切割磁场运动时,磁场反作用力F抵抗线框旋转力,造成围绕导线的磁场物质形成方向旋,以此来说明交流电的产生过程。

关键词:电流、电压、自由电子、超导、磁场、某种、方向旋

中国图书分类号:O4-0                               文献表示码:A

1 引言

按通常说法,导体中的自由电荷电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。单位时间里通过导体任一横截面电量叫做电流强度,简称电流。通常用字母I表示,它的单位是安培

电源的电动势形成了电压,继而产生了电场力,在电场力的作用下,处于电场内的电荷发生定向移动,形成了电流。每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。除了A,常用的单位有千安(kA)毫安(mA)、微安(μA)1A=1 000mA=1 000 000μA,电学上规定:正电荷定向流动的方向为电流方向。金属导体中电流微观表达式I=nesv,n为单位体积内自由电荷数,e为电子的电荷量,s为导体横截面积,v为电荷速度。

通常认为,大自然有很多种承载电荷的载子,例如,导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的电子和离子、强子内的夸克。这些载子的移动,形成了电流。

我认为,电流就是电流,电流是客观存在的物质,是与已知粒子不在一个量级的超微粒子流。不要总是把电流和自由电子扯在一起,也不要和所谓的承载电荷的载子扯在一起,自由电子和其它所谓的载子只是带电而已。将电流说成是导体内自由电子的运动,是一个流传已久,但经不起推敲的谬论。

雷电自天而降,咔嚓一声,就把大树劈开,这是大家都可以看得到的外力作用,这种现象类似于高压水、压缩空气打爆承载力不足的破旧管道。电流对于导体来说,好比是通过管道的水、气,是个典型外来过路客。大家看看那个雷电高压电流,明明就是外来的嘛!载子在哪里呢?怎么就和大树(半导体)带中的自由电子或其它载子扯上关系了?大家还可以看看过载导线的发热、起火、熔断,是什么引起了导体的热分子运动?灌进导体的电流因过载而挤压碰撞比内部自由电子的运动更有说服力吧?就是热辐射也是外来的嘛!鬼才信导体内那个自由电子呢!

说起直流电来,那些自由电子论及载子论的先生们可能无语。但若说到交流电,传统先生们则振振有词:你看,那个发电计算公式的结果有正有负,不正是我们的自由电子作为载子在做往复式运动吗?为了让这些传统先生们心服口服,我们就从交流电谈起,用事实说明电非电子。

2 电流的产生

发电机发电依靠磁场,也就是磁生电。我认为,能够产生磁的基本粒子存在于空间、存在于物体内部,无处不在,处处在。一般情况下,飘游在空间或躺在物体内的正负基本粒子结合在一起是沉寂的,由于它“睡着了”,不活动,不表现能量,是看不见、摸不着的暗物质;但若有合适的条件,它就被唤醒、激活、聚集、运动、形成磁场、电场,表现出磁力、电力、磁感应强度、电场强度,表现出强大的能量。可以认为,磁场是某种基本粒子的运动流,磁铁好比是积聚磁源的磁库,被内部环形电流激活的磁粒子由S向N的运动使磁铁聚集了磁能,形成了磁场,磁场由N向S的运动使磁铁形成了正负极。某类基本粒子以磁的特性组合运动为主时为磁;磁通过能量转换及演变以电的特性组合运动并获取高速定向运动能量时为电,这就是:磁生电,电生磁。

将通电导线放置在磁场时,只要导线不与磁力线平行,磁场对电流的作用力通常称为安培力,安培力F=BIL ,力的方向按左手定则判断。也可以认为,安培力是围绕电流的旋转磁场与外部磁场相互作用产生的电磁力,电动机的工作原理就是基于安培力,其力矩可以使电动机转动,将电能转化为机械能;反过来,发电机的转子转动时切割磁场,产生感应电动势,使部分沿磁力线运动的粒子流受激演变、改换门庭、重新排列组合,电能量被从导体外引入导体内,通过转换演变为电流,将机械能转换为电能。围绕导线旋转的某种正负粒子流呈涡旋状,也就是旋转磁场,磁感应强度由内向外逐步减弱。电流是导体内按其自身规律纵向运动并变化、波动的超微粒子流,其环向闭合激活磁、纵向运动成为电。

除发电机外,将化学能直接转化为电能的电池、半导体界面的光生伏特效应、夏季积雨云层产生的雷电等多种原因都能产生电流;磁流体发电,是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,使等离子中带电粒子转换为电能,从而发出电来。雷电自天而降电在空间,用电传输电在导体,电流究竟是像流体?还是导体内自由电子或其它载子的运动?依我看,更像流体,交流电方向的变化应该是“旋动”震荡而非前进方向的往复式运动。

3 超导与交流电发电

1环形超导微电流

超导一般在低温条件下产生。热现象是大量分子无规则运动的表现,可以认为,温度是大量分子或原子无规则运动能量的体现与尺度。热现象来源于热辐射,热辐射是物体以电磁波的方式向外传递热量的过程,它是由物体内部微观粒子在运动状态改变时所激发出来的;同时,它又反过来激发物体热现象的微观粒子运动,激发出来的能量分为红外线、可见光和紫外线等。因热引起的电磁波辐射称为热辐射,可以认为热辐射是具有波粒二象性的粒子运动。

我们知道,神州五号飞船向阳面的温度高达100℃,而背阳面温度却在-100℃以下。这说明了,包括做热辐射的微观粒子都处在低温下,我们可以认为,包括中微子、电子、质子、夸克等在内的微观粒子的温度接近绝对零度。在低温条件下,对于某种自身具有超导通道的基本粒子来说,这种基本粒子带的电如果处于运动状态的话,则以超导方式运动,这个电流不会产生焦耳热,所以在没有外来干扰的情况下不会自己消失。

我们可以假设在粒子空间,某种具有超导通道的微粒子群因为自己“粘”上的电受激做了环形超导运动,激活了磁,成了有“极”的粒子群,也就是磁微粒子群,从而形成了磁场,这就像地球因自传而有NS“极”一样。可以说,磁生电、电生磁,都是因某种具有超导通道的基本粒子内的环形超导微电流的存在而产生。除此之外,我们还可以假设是某种做自旋运动的非电微粒子群“粘”上了电场的电,由于带电自旋而成了环形微电流,成为磁微粒子群,从而形成了磁场。

磁场物质就是磁微粒子群,磁铁则是收集并储存磁微粒子群的磁库,其功能如同水库一般,磁感线就是运动的磁微粒子流。组成磁感线的磁微粒子流物质的环形微电流及磁感线如图1所示。

图1 磁感线及磁微粒子环形微电流示意图

2、交流发电机的原理传统解释

交流电是指大小和方向都随时间发生周期性变化的电流。我认为交流电的准确定义应该是:指大小和电压、垂直于前进方向的旋动及震荡都随时间发生周期性变化的电流。交流电通常波形为正弦曲线,实际上还有应用的其他波形,例如三角形波、正方形波。

交流发电机的原理是,线圈做切割磁场的旋转运动,穿过闭合电路磁通量发生变化,大量带磁粒子间做超导环形运动的微电流被做旋转运动的线圈切入导线,闭合电路就有电流产生;与此同时,失去超导电流的某种带磁粒子还原为本来面貌,等待着再次被激活。这就是磁生电,反过来则是电生磁。

传统交流发电工作原理如图2所示。

              图2 传统交流发电工作原理示意图

3、环形超导微电流方向旋切入导体的发电思路

根据电磁感应发电原理,我们可以认为,发电机发电类似于水泵将水泵入管道的过程,假设电流泵入导体前,微电流已经在有超导通道的某种基本粒子内按顺时针或逆时针旋转运行,形成环形超导微电流并激活磁,成为磁场物质。

可以说,某种具有超导通道的基本粒子内的环形超导微电流是发电机产生电流的来源,由于电流被旋转的线框切入导线,失去超导电流的微粒子随即退出磁场并等待激活,空缺位置被随之不断地卷入的磁感线填满补充,随着发电机的工作,电能被源源不断的送出。

图2所示做逆时针旋转运动的abcd线框切割磁场时,线框由于磁通量的变化而产生了电流,这种从磁感线“撸出来”的电流围绕导线逆磁感线方向旋转形成了电流方向旋,随着电流被方向旋切入导体,因失去环形微电流而退出磁场的物质原占位置需要磁感线接着不断地补充,此情此景就好像是电流方向旋以缠绕的方式卷入磁感线似的,按图3所示,在电压的作用下,电流被压入导线沿连接电路流向需方指定的地方。

新思路交流发电工作原理如图3所示。

图3 新思路交流发电工作原理示意简图(略去电刷、滑环等)

根据法拉第电磁感应定律,图2所示回路中产生的感应电动势为:

                 

线框在做切割磁场的旋转运动时,因为电源未接入电路时感应电动势等于电压,所以电压U=Umsinωt,Um为电压峰值。虽然切入导线的电流流向不变,但垂直磁感线的速度V的大小及方向却在不断的随着线框旋转变化。故按图3所示及计算公式得出的电压大小及方向随导线所在的象限变化,交变电压虽然有大小及正负值的方向变化,但其周期性的变化是垂直于前进方向的旋动及震荡,磁场物质的微电流均由电流方向旋切入导线流向所需方向,不是所谓的自由电子作为载子的往复式震荡运动。这个道理和正反丝的螺栓是一样的,无论是左旋、右旋,都是旋进、拧紧(如图4所示)。

图4 交流电电压周期性震荡示意图

把图4所示两种不同旋进方向的电流通过整流分离开来,就是直流电的正负值了,所谓正负电荷也是这等道理,直流电因正负对流形成回路而做功,交流电则通过大地和零线形成回路引发正负对撞而做功。

电工师傅用数字式万用表测试直流电压时,若假设正确万用表显示读数为正值,若假设错误,则万用表显示读数为负值,此时显示电压的绝对值为测量电压;在忽略整流器损耗的前提下,桥式整流没经过滤波时的电压有效值仍然是220V,实际上就是把所有半波都分离而已,有效值不变,最大值仍然是220V×√2。这些大家都看到的客观事实或普通常识完全可以证明图4真实的描述了交流电的运行规律,无需进行不必要的实验。

对于交流发电机或电动机来说,关于磁场运动方向或电磁转矩方向的电流判定,无论采用左手定则或右手定则,其四指指向均应为电磁学定义的电压或感应电动势方向,当然也可以采用传统理论假设的电流方向了,这些与本文所描述的电流方向并不矛盾。

图3所示产生的电流方向不变(仅示意流向非来回震荡),交变电流I=Imsinωt,按正弦函数规律运动,Im为电流峰值,I不分象限,取绝对值。由图3我们可以看出,不同时段切入的电流向同一方向流动,电流不是依靠自由电子做载体,而是像水流一样做定向运动。电流像水流一样是流向需要方的,本文中给出的电流方向旋假定也是由供需走向来确定的,没有需要就没有电路也没有电流,因为电流生成需要一个回路,所以有关定律中的电流方向值得磋商。

4 电非电子


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网友回复

回复研究物理认的帖子:非常佩服你的执著。

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20楼:国成2008818于  2017-10-11 12:51:28发表 回复 研究物理认 的帖子:你可以说是我说的,确切地说是我引用的,我已经在文中注明了参考文献。请你看看《大学物理》第14章、《近代物理学》第11章、《二十世纪物理学》72页到97页、《电工学基础》第一章。谢谢!

回复  国成2008818 的帖子:“正电荷”根本就没有!只有形成电流的自由电子群有n、s极磁!才能受磁铁磁场的磁力线的驱动产生电位差的循环电子有n、s极磁才能产生磁场!有磁场电才能做工发挥电能的物理效应! 这不是我“执著”这是供用电实际电与磁显示的实际!你让我看你这所谓广告、能起什么作用?

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回复  国成2008818 的帖子:你帖子不能解决 大自然人类遇见的难题!

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“光伏”电池发出来的电是怎么回事?

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回复  哈哈布库 的帖子:光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能

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光伏发电现在上网卖电了。

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上面的说法能解释光伏发电没有“正电荷”吗?

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回复  哈哈布库 的帖子:光伏发电电池方阵产生的是直流电,通过逆变器输出交流电并网,教科书定义直流电为从正极到负极的运动,教科书认为是电子的运动。我倾向按教科书的点回复你,但我个人认为是有正电荷的,如果不分正负电荷电流就不会有方向了。

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引自:27楼:哈哈布库于  2017-10-15 09:41:32发表 上面的说法能解释光伏发电没有“正电荷”吗?

应该是上面的说法能解释光伏发电能有“正电荷”吗?一切电现象的线路中根本无法出现“正电荷”!你说能有吗?

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引自:28楼:国成2008818于  2017-10-15 14:55:53发表 回复 哈哈布库 的帖子:光伏发电电池方阵产生的是直流电,通过逆变器输出交流电并网,教科书定义直流电为从正极到负极的运动,教科书认为是电子的运动。我倾向按教科书的点回复你,但我个人认为是有正电荷的,如果不分正负电荷电流就不会有方向了。

回复  国成2008818 的帖子:直流电一定要有正、负两个极电子电流是由负极流往正极!“从正极到负极的运动”是没有证据的,电子n、s极磁的流动是能用仪表测量的出来的!

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引自:28楼:国成2008818于  2017-10-15 14:55:53发表 回复 哈哈布库 的帖子:光伏发电电池方阵产生的是直流电,通过逆变器输出交流电并网,教科书定义直流电为从正极到负极的运动,教科书认为是电子的运动。我倾向按教科书的点回复你,但我个人认为是有正电荷的,如果不分正负电荷电流就不会有方向了。

回复  国成2008818 的帖子:直流电一定要有正、负两个极电子电流是由负极流往正极!“从正极到负极的运动”是没有证据的,电子n、s极磁的流动是能用仪表测量的出来的!

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回复  研究物理认 的帖子

哈哈,你真“?”。你知道有个“元素周期表”吗?你知道“原子核外电子层及各层的数目”吗?电子层多则电子多,按你说就应当“有电”,氢气为一层只有二个电子,那“啊族”的“电子”多达80多,它“有电”吗?……

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电、热都是“波”,电波可换成热波,可“热波”呢?暖水瓶能保温的“原理”其中“把波反射回去”以减少损失,而“镀银”是对“波”作用,而不是对“电子”的作用。水的温度与电子无关……但“电磁波、微波”却能让水“产生高温”,这就是我们使用原理的“真实”现象……证明“不是电子”。

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回复  换角度 的帖子:我的博客及贴文《从无到无穷大探索物理之谜》中有专门探讨原子结构的内容。

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没有需要就没有电路也没有电流

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