电{pinyin：diàn}动机外壳有几块磁铁

电机通电产生旋转磁场，转子转动，可电机铁壳上为什么没有磁铁一样的磁性能吸引金属？转子和定子之间是一个闭合磁路，加上外壳和铁芯是软磁材料，不会有剩磁，所以外壳不会体现磁力现象。小电动机里,外壳上的两块磁

电机通电产生旋转磁场，转子转动，可电机铁壳上为什么没有磁铁一样的磁性能吸引金属？

小电动机里,外壳上的两块磁铁磁极相同还是相反才能让转子转动？

一块磁铁，不断对外做功，它的磁性会越来越弱吗？

▲这是磁场，不是电磁场，也不是电场。其对应的磁力或磁场力，是一种独特tè 的力。要追究磁的本质，还涉及“统一场论”的战略思考。以下分享(xiǎng)笔者的探讨，仅供参考。

磁(性)的本质，究竟是什么？

基底方fāng 程：±e 2Ek=±γ 2Eγ(=2hf₀)...(1)

●强力，是基底性的强磁力，是亚原子以光速自旋导致南北极负压差而激发(繁：發)的真空场引力{练：lì}。

无论什么力，归根结[繁体：結]底，都是强磁力的叠加效应——这就是磁的本质。

强力与亚原子的惯性质量、引力质量、引力势能、基《拼音：jī》本电荷等固有参量相对(繁：對)应：

电子强力《练：lì》↹电子质量↹电子势能↹电子电荷。

质子强力↹质子质量↹质{pi娱乐城nyin：zhì}子势能↹质子电荷。

电子的固gù 有强力：

F₀=m₀c²/r₀(=2.91×10⁻³N)...(2)

皇冠体育电子的固有势（繁体：勢）能：

Ep₀=m₀c²=2hf₀(=0.511MeV)...(3)

质子的固有[pinyin：yǒu]强力：

F*=m*c²/r*=(m*/m₀)F₀(=5.34N)...(4)

质{练：zh澳门金沙ì}子的固有势能：

Ep*=m*c²=(m*/m₀)2hf₀(=938MeV)...(5)

电【pinyin：diàn】子半径r₀=2.82fm，质子半径r*=0.015fm，质子电(繁：電)子质量比m*/m₀=1836。电子强力场的固有频率f₀=m₀c²/2h=6.2×10¹⁹Hz。

●弱力，是中子内的电子(e)与[繁：與]质子(p)的叠加力。

核内电子《练：zi》轨道半径小，电子抗简并压大，电（繁：電）子欲逃倾向强烈，这种电磁斥力(拼音：lì)也叫弱力。

▲中子的夸克环(udd)，相当于高能负电子《练：zi》，通常的科普图片没有给出质子。夸克环以约0.07c≈10αc绕质子旋转，轨道【读：dào】半径约1费米。弱力(核内电磁力)的统一场方程：

F₁=ke²/r₁²=ξ₁(m* m₀)c²/r₁...(6)

核内电子的(de)动能由弱力提供，并激发电磁波。

核内电子动能的统一[练：yī]场方程：

Ek₁=½m₀v₁²=ke²/r₁=ξ₁2hf₀...(7)

中子半（读：bàn）径r₁≈1.5fm，可由质子与电子的角动量矩（繁体：榘）守恒来估算，其[拼音：qí]W±与Z⁰介子可看出场量子。

弱力[拼音：lì]场效应系数：ξ₁=ke²/2hf₀r₁=0.187‰。即，弱力大约为【pinyin：wèi】强力的万分之2。

●电磁力，是[读：shì]核内电子与核外电子的叠加力。

电磁力，是核外电子(e)与核电荷(Ze)两强力{lì}之间因【拼音：yīn】同斥异吸效应而弱化（练：huà）的叠加力。

电磁力的统一场（读：chǎng）方程：

F₂=ke²/r₂²=ξ₂(m* m₀)c²/r₂...(8)

电磁力之电势能(eU)提供的核外电子动能，并激发电【练：diàn】磁波，与弱力激发的电磁波一起构成原子光谱的超精细结构（繁体：構）。

核外电子动能的[读：de]统一场方程：

Ek₂=eU=½m₀v₂²=ke²/r₂=ξ₂2hf₀...(9)

核外电子基态主控速度为：αc=2.2×10⁶m/s，其【拼音：qí】平（练：píng）均动能：Ek₂=2.2×10⁻¹⁸J，由此估算：

①基态电(diàn)子轨道【读：dào】半径：r₂=ke²/Ek₂ ，代入后有：r₂=1.05×10⁻¹⁰m，接近经典原子[练：zi]半径；

②电子与质子电势差：U=Ek₂/e=13.75伏（拼音：fú）特；

③电磁力场效应系数{练：shù}：ξ₂=Ek₂/2hf₀=0.03‰，即电磁力《读：lì》约为强力（练：lì）的10万分之3。

●磁力（lì），是类铁原子晶胞有序排列的叠加力。

磁势《繁：勢》能的统一场方程：

Ep₃=½μB²V=½εE²V≈½m₀v²=ξ₃2hf₀...(10)

磁场力的统(繁：統)一场方程：

F₃=Ep₃/r₃=ξ₃m*c²/r₃...(11)

注意{练：y澳门威尼斯人ì}1：原子的内空间是真空场，其电容率ε=ε₀=10⁻⁹/36π，磁导率μ=μ₀=4π×10⁻⁷。其体积：V=4.2r₂³=1.05×10⁻³⁰m³。

注意2：参与电磁感应的质子磁力（读：lì），因远大于(繁：於)电子磁力，故磁场力≈电磁力。由此可估算：

①氢（繁体：氫）原子磁感强[繁体：強]度：B=√(2Ek₂/μ₀V)，即《jí》：B=1.87×10⁹T，比较，地球磁场强度不到1T。

②氢原子电（繁：電）场强度：E=√(2Ek₂/ε₀V)，即：E=7×10¹¹V/m，而电势差U=13.75V。

注意3：磁场力是特定材料与天体场效{练：xiào}应的叠加力，取决于自旋角动量，而与轨道角动【练：dòng】量无关，但可以通过磁场对电荷或电流作用的洛伦兹力(Bev)或安培力(BIL)间接计算出（繁：齣）来。

但是，不管怎么[繁体：麼]说，磁场与电磁场是截然不同的两个范畴。故在基本力的分类中，宁（繁：寧）可没有弱力《练：lì》(核内电磁力)，也不能没有磁力。

●万有引力，是实体亚原子同斥异吸的叠加力【拼音：lì】。

万有娱乐城引力的统一场方{练：fāng}程：

F=GMm/r₄²=ξ₄(M m)c²/r₄...(12)

引力势能的统一场chǎng 方程：

Ep₄=GMm/R=ξ₄2hf₀(M m)/m₀...(13)

引力（读：lì）的场效应系{繁：係}数：ξ₄=GMm/r₄(M m)c²。对《繁：對》于大质量天体而言，ξ₄≈Gm/r₄c²。

就地球而言r₄=6.4×10⁷米，若离地（练：dì）r≈r₄，令试验质量m=1kg，则地球引[拼音：yǐn]力的场效应（读：yīng）系数：ξ₄=G/r₄c²=1.16×10⁻³⁶。

可见，引力场效应系数(ξ₄)，与场半径(r₄)成反比，与试(繁：試)验质量(m)成正（读：zhèng）比。

势能、位能与动能的区别与联系

显然，重力加速度(g)，与《繁体：與》场半径(R)成反比，是一个变量[拼音：liàng]。若R>R₀或离地心高度h>h₀，则引力势能Ep

但我们已规定，Ep₀=0，离地越高《练：gāo》，高位差△R越大，势能增量△Ep就【练：jiù】越大。这只是为了与“水向低处流”的直感协调起来。

此时我们把Ep₀称作地球的本体势能或固有势能，把△Ep=Ep作为位能。前者与万有《pinyin：yǒu》引yǐn 力定律一致起来，后者与{练：yǔ}工程技术一致起来。

严格讲，位能必须（繁：須）通过外力做功才能实现。例如，高原冰山的水位能，是因{练：yīn}为日光照射的水循环运动造成的，本质上属于[繁体：於]水分子动能转化为水分子位能。这与水分子本体的固有势能是两个概念。

电势能是因为发fā 电或充电造成的，是电子加剧运动偏离核电[拼音：diàn]荷或抗简并压导致的电极电位差，本质上属于电子动能转化[练：huà]为电子位能。

磁性材料，能否自动对外做功？

第一类是永磁材料，如磁铁矿{练：kuàng}、钕铁硼合金、电机转子《pinyin：zi》、扬声器磁体，它们是原子或分子晶体的磁畴(假想的磁子)有相对有序排列，导致同斥异吸弱化效应被减少所固有的显著磁性。

永磁材料，经常用来作为发电机(繁：機)能量转换的重要配件，但不是利用磁场势能，更没有现成的《练：de》位能。势能属于材料的维持自身稳定存在的内能，没有剩余可被利用。

第二类是暂磁材料[练：liào]，如依赖电磁感应的电磁铁、添加磁粉的磁卡、摩擦磁铁的螺丝《繁：絲》刀头。此类磁性材料，会因为失去电力供应、磁粉脱落或风化，而突然或渐渐失去{读：qù}磁性。

显然，即使暂磁材料可以对外做功，其功率因数也会渐渐失去，但不是失（shī）去磁体能量问题，而是失去磁体质zhì 量。电磁铁属于外加能量而不在此列。

有人会问核辐射能源[读：yuán]，是势能还是位能。笔者认为，放射性材料能源可以被直接利用，是因为类似shì 于电池与被压缩弹簧，是动能转化为位能的《练：de》历史遗存，不是材料固有的势能。

铁磁场是否做功，就好比地dì 磁场是否做功。我们知道，地球有强大的引力。

现在，地面上有一个大转轮，外缘均匀分布了若干重物，逆时针旋转，分四【pinyin：sì】个象限：第一象限=右（yòu）上部，第二象限=左上部，第三象限=左下部，第四象限=右下部。

现在做逆（nì）时针旋转，首先你得克服自重爬到高处获得位能，这是外力做功。然后【pinyin：hòu】开始向下【pinyin：xià】转动，是地球势能做功到达第三象限末端。

此时有一个惯性势能，你《练：nǐ》可以在第四象限转到一个【练：gè】高度，但不可能回到出发点，因为至少有轴承磨损做功，消耗一部分的惯性势（繁：勢）能。

然后你在第四与第三象限，来回做（拼音：zuò）阻尼式转动，转动幅度越来越小，最终趋于静止zhǐ 不动。

现在再来说说瑟尔效应发动机(SEG)。SEG是利用几个环绕分布的若干钕铁硼[拼音：péng]线圈，需要一个大约2千瓦的励磁发电[繁体：電]机提供能源。

有永动机发明人声称，该发动机只是帮助启动，以后就可以撤销。其实，这是不可能的，所【读：suǒ】有的机械设备，都有传动机构{练：gòu}，都不可避免的要消耗摩擦力。

结语

磁能或磁场能，虽然可以能量转换的电子动(繁体：動)能来做替代性的参量测算，但依然是固gù 有势能。

势能总量永恒不变，磁势能与强力势能一样，没有多余能量可【练：kě】供利用。更谈不上[pinyin：shàng]对外做功。

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