电动机外壳有几块[拼音：kuài]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yě 不是电场。其[练：qí]对应的磁力或磁场力，是一种独特的力。要追究磁的本质【zhì】，还涉及“统一场论”的战略思考。以下分享笔者的探讨，仅供参考。

磁(性)的本质，究竟是什么？

基底[读：dǐ]方程：±e 2Ek=±γ 2Eγ(=2hf₀)...(1)

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

无论什（pinyin：shén）么力，归根结底，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zhì 量《liàng》、引力势能、基本【běn】电荷等固有参量相对应：

电子强力↹电子质量↹电子势能↹电子(拼音：zi)电荷。

质子强力↹质子质量（拼音：liàng）↹质子势能↹质子电荷。

电子《zi》的固有强力：

F₀=m₀c²/r₀(=2.91×10⁻³N)...(2)

电[繁体：電]子的固有势能：

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质子[pinyin：zi]的固有强力：

F*=m*c²/r*=(m*/m₀)F₀(=5.34N)...(4)

质子《zi》的固有势能：

Ep*=m*c²=(m*/m₀)2hf₀(=938MeV)...(5)

电子半（拼音：bàn）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（繁体：頻）率f₀=m₀c²/2h=6.2×10¹⁹Hz。

●弱力，是中子内的电子(e)与质子(p)的叠加力《拼音：lì》。

核内电子轨道半[练：bàn]径小，电子抗简并压大，电子欲逃倾向强烈，这种【繁体：種】电磁斥力也叫弱力。

▲中子的夸克环(udd)，相当于高能负电子[zi]，通常的科普图[繁体：圖]片没有给出质子。夸克环以约0.07c≈10αc绕质子旋转，轨道半径约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)

核内电澳门新葡京子的动能由弱力提供[gōng]，并激发电磁波。

核内电子动能的统一场方《读：fāng》程：

Ek₁=½m₀v₁²=ke²/r₁=ξ₁2hf₀...(7)

中子半径{练：jìng}r₁≈1.5fm，可由质子与电子的角[拼音：jiǎo]动量矩守恒来估算，其W±与Z⁰介子可看(拼音：kàn)出场量子。

弱力{lì}场效应(拼音：yīng)系数：ξ₁=ke²/2hf₀r₁=0.187‰。即[拼音：jí]，弱力大约为强力的万分之2。

●电磁力，是核内电子与核外(wài)电子的叠加力。

电磁力《练：lì》，是核外电子(e)与核电荷(Ze)两强力之间因同斥异吸效应而弱化的（pinyin：de）叠（繁体：疊）加力。

电磁力lì 的统一场方程：

F₂=ke²/r₂²=ξ₂(m* m₀)c²/r₂...(8)

电磁力之电势能(eU)提供{读：gōng}的[练：de]核外电子动能，并激发电磁波，与弱力激发的电磁波一起构成原子光谱的超精细结构。

核外电子动能的[pinyin：de]统一场方程：

Ek₂=eU=½m₀v₂²=ke²/r₂=ξ₂2hf₀...(9)

核（繁体：覈）外{读：wài}电子基态主控速度为{练：wèi}：αc=2.2×10⁶m/s，其平均动能：Ek₂=2.2×10⁻¹⁸J，由此估算：

①基态电子轨道半径：r₂=ke²/Ek₂ ，代入后有yǒu ：r₂=1.05×10⁻¹⁰m，接近经典原子半【bàn】径【pinyin：jìng】；

②电[拼音：diàn]子与质子电势差：U=Ek₂/e=13.75伏特；

③电磁力场效{拼音：xiào}应系数《繁：數》：ξ₂=Ek₂/2hf₀=0.03‰，即电（繁体：電）磁力约为强力的10万分之3。

●磁力，是类铁原子晶胞有(pinyin：yǒu)序排列的叠加力。

磁势{练：shì}能的统一场方程：

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磁场《繁：場》力的统一场方程：

F₃=Ep₃/r₃=ξ₃m*c²/r₃...(11)

注意1：原子的【练：de】内空间是真空场，其电容率《拼音：lǜ》ε=ε₀=10⁻⁹/36π，磁导率(lǜ)μ=μ₀=4π×10⁻⁷。其体积：V=4.2r₂³=1.05×10⁻³⁰m³。

注意2：参与电磁感《读：gǎn》应的质子[zi]磁力，因远大于（繁体：於）电子磁力，故磁场力≈电磁力。由此可估算：

①氢原子《练：zi》磁感强度：B=√(2Ek₂/μ₀V)，即：B=1.87×10⁹T，比较，地球磁场(chǎng)强度不到{dào}1T。

②氢原(yuán)子电场强度：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《繁：與》天体场效应的叠加力，取决于自旋角动量，而与轨道角动（读：dòng）量无关，但可以通过磁场对电荷或电（繁体：電）流作用的洛伦兹力(Bev)或安培力(BIL)间接计算出来。

但是，不管怎(练：zěn)么说(繁：說)，磁场与电磁场是截然不同的两个范畴。故在基本力的【练：de】分类中，宁可没有弱力(核内电磁力)，也不能没有磁力。

●万[繁：萬]有引力，是实体亚原子同斥异吸的叠加力。

万有引力的统一场方{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)

引力的(de)场(繁体：場)效应系数：ξ₄=GMm/r₄(M m)c²。对于大质量天(pinyin：tiān)体而言，ξ₄≈Gm/r₄c²。

就地球而言r₄=6.4×10⁷米，若离[繁体：離]地r≈r₄，令[练：lìng]试验质量m=1kg，则地球引力的场效应系数：ξ₄=G/r₄c²=1.16×10⁻³⁶。

可见，引力场效应系数(ξ₄)，与场半径（读：jìng）(r₄)成反比，与试验质量(m)成[拼音：chéng]正比。

势能、位能与动能的区别与联系

显然，重力加速度(g)，与场半径(R)成反比，是一个变(繁：變)量。若R>R₀或离地心高度h>h₀，则引力【拼音：lì】势能Ep

但我们已规定，Ep₀=0，离地越高，高《练：gāo》位差△R越(yuè)大，势能增量△Ep就越大。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《繁：稱》作{pinyin：zuò}地球的本体势能或固有势能，把△Ep=Ep作为位能。前者与万有引力定律一致起来，后者与工程技术一致起来。

严格讲，位能必须通过外力做功才能实现。例《pinyin：lì》如，高原（pinyin：yuán）冰[读：bīng]山的水位能，是因为日光照射的水循环运动造成的，本质上属于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。

电势能是因为发电或充电造成的【拼音：de】，是电子加剧运动偏（拼音：piān）离核电荷或抗简并压导致的电极电位差，本质上shàng 属于电子动能转化为电子位能。

磁性材料，能否自动对外做功？

第一类是永磁材料，如磁铁矿、钕铁硼合金、电机转子、扬声器磁体，它们是原子或分子（拼音：zi）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《繁：減》少所固有的显著磁性。

永磁材料，经常用来《繁体：來》作为发电机能量转换的重要配件，但不是利《练：lì》用磁场势能，更没{练：méi}有现成的位能。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，如依yī 赖电磁感应的电磁铁、添加磁粉的磁卡、摩擦磁铁的螺丝刀头。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【pinyin：rán】或渐渐失去磁性。

显然，即使暂磁材料可以【拼音：yǐ】对外做功，其功率因数也会渐渐失去，但不是失去磁体能量问题，而是【读：shì】失去磁体质量。电磁铁属于外加能量而不在此列。

有人会问核辐射能源，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(读：shì)因为类似于电池与澳门威尼斯人被压缩弹簧，是动能转化为位能的历史遗存，不是材料固有的势能。

铁磁场是否做功，就好比{拼音：bǐ}地磁场是否做功。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(wù)，逆时[繁体：時]针旋转，分四个象限：第一象限=右上部，第二(pinyin：èr)象限=左上部，第三象限=左下部，第四象限=右下部。

现在做逆时针旋转，首先你得克服自重爬到高处获得位能，这（繁体：這）是外力[pinyin：lì]做功。然后开始向下转动，是地球势能做功到dào 达第三象限末端。

此时有一个惯性势能，你可以在第四[pinyin：sì]象限转到一个《繁：個》高度，但不可能回到出发点，因为至少有轴承磨损做功《gōng》，消耗一部分的惯性势能。

然后你在第四与极速赛车/北京赛车第三象限，来回做阻尼式转动，转动幅度越来越小，最终趋于静[繁：靜]止不动。

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（繁：鐵）硼线圈，需要一个大约2千瓦的励磁发电机提供能源{yuán}。

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{练：qí}实，这是不可能的，所有的机械设备，都有传动机构，都不[bù]可避免的要消耗摩擦力。

结语

磁能或磁场[繁体：場]能，虽然可以能量转换的电子动能来做替代性{pinyin：xìng}的参量测算，但依然是固有势能。

势能总量永恒不变，磁势能与强力势能一样，没有多余能量可供利用。更谈不上对外做功。

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