利用單極感應現象,既可以製造出發電機,也可以製造出電動機。但是,無論是單極感應發電機還是單極感應電動機,其轉換效率都較低,所以,單極感應在機電工程領域沒有太多的套用。
基本介紹
- 中文名:單極感應
- 外文名:unipolar induction
- 人物:費曼
- 人物:阿爾文
簡述,解釋,
簡述
unipolar induction
如圖所示,A和D 是磁化可導電圓柱形物體(永久磁體)的兩個磁極,磁體繞對稱軸AD以等角速度轉動;AVB是靜止在實驗室中的導線,它的一端與磁體的一個磁極A滑動接觸,另一端與磁體的赤道平面滑動接觸(B點)。實驗表明,在迴路VBCA中有一穩定電流通過。這種現象被稱為單極感應。雖然這個單極感應名詞不太合適,但已經被接受了。
解釋
對於單極感應現象的解釋,已經爭論了很久,主要有兩種解釋:
法拉第(Faraday)的觀點: 法拉第認為,磁體轉動時它周圍的磁力線並不隨之運動,即磁力線靜止在實驗室內,這樣迴路AVBCA中的磁體部分BCA就是在磁場中運動的導體,它切割磁力線產生電動勢造成迴路AVBCA中的穩定電流。
韋伯(Weber)的觀點: 韋伯的觀點和法拉第的觀點完全相反,他認為磁力線隨轉動的磁體一起運動,運動的磁力線切割靜止在實驗室中的導線AVB而產生了一個電動勢,這個電動勢使迴路AVBCA中出現一穩定電流。
單極感應問題本來只是一個經典電磁學問題,但是在爭論了近百年以後,仍然沒有一個明確的答案,幾乎所有的電磁學教材都迴避了這個問題。這是令人匪夷所思的事情。
在天體物理領域,單極感應是一個基本而重要的問題。因為星體的磁場是否跟隨星體一起旋轉,對於研究磁層的運動規律至關重要。徐仁新教授在剛剛出版的的《天體物理導論》中認為這仍然是一個有爭議的問題。
在物理學界,現在的實驗和理論分析絕大多數傾向於磁場是不轉的。而在天體物理學界則相反,大多數學者認為磁場會隨著星體一起旋轉。
有兩位諾貝爾獎獲得者費曼(R. P. Feynman)和阿爾文(alfven)都曾指出,磁力線跟隨磁鐵一起運動的想法是沒有意義的。磁鐵的運動只能引起磁場的時變,不會引起磁場的運動。實際上,他們兩人的觀點與N假設是一致的。