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靜電能與靜磁能的比較 華中師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院卓濤璐 一 能量的產(chǎn)生源 靜電能 對于帶有電荷量為Q的系統(tǒng) 其周圍存在著電場 靜電場對靜止的電荷有作用力 表明靜電場有能量 靜電能的能量密度公式 靜電能的總能量公式 靜磁能 電流回路在靜磁場中要受到磁場力的作用而發(fā)生運動 表明磁場儲存著能量 靜磁能的能量密度公式 靜磁能的總能量公式 靜電能和靜磁能是均由場所產(chǎn)生根據(jù)以上四個公式 我們可以推斷靜電能或靜磁能應(yīng)該由對應(yīng)的場所產(chǎn)生的 那能否用實驗證明呢 靜電場和電荷 靜磁場和電流均是同時存在的 在靜電磁場中 是無法用實驗證明到底是電荷或電流產(chǎn)生的靜電能或靜磁能 但在時變電磁場中 已經(jīng)證明了能量是能夠以電磁波的形式而傳播的 這事實證實了能量存儲在場中的觀點 二 能量公式對比 由上述的公式對比中 我們可以看出 靜電能與靜磁能的相關(guān)公式在形式上具有很高的相似性 但本質(zhì)上是不同的 靜電場由電荷產(chǎn)生 靜磁場由電流產(chǎn)生 三 功能均分電場中外接電源輸入能量的一半用于靜電能的增加 另外一半用于電場力的做功 磁場中外接電源輸入能量的一半用于靜磁能的增加 另外一半用于磁場力的做功 四 應(yīng)用前景 靜電能的應(yīng)用 金教授將鍍銀的纖維材料和鍍有聚二甲硅氧烷的材料結(jié)合起來 兩者的摩擦可以產(chǎn)生可以利用的靜電 最高可以產(chǎn)生170V的電壓和120微安的電流 實驗人員可通過摩擦可以點亮小型的LED燈 由于這種材料的透氣性和美觀性能都不佳 也需要繼續(xù)發(fā)展 研究人員計劃將這一技術(shù)應(yīng)用到智能服裝 可穿戴設(shè)備中 提供更加高效的續(xù)航支持 我們都知道靜電會電到人 不過如果能把它利用起來的話也是不錯的應(yīng)用 來自韓國成均館大學(xué)的材料學(xué)教授金相宇 Sang WooKim 就把靜電結(jié)合在LED照明上 靜磁能的應(yīng)用 磁力耦合器 磁力耦合器也稱磁力聯(lián)軸器 永磁傳動裝置 永磁渦流傳動裝置主要由銅轉(zhuǎn)子 永磁轉(zhuǎn)子和控制器三個部分組成 一般 銅轉(zhuǎn)子與電機軸連接 永磁轉(zhuǎn)子與工作機的軸連接 銅轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間有空氣間隙 稱為氣隙 沒有傳遞扭矩的機械連接 這樣 電機和工作機之間形成了軟 磁 連接 通過調(diào)節(jié)氣隙來實現(xiàn)工作機軸扭矩 轉(zhuǎn)速的變化 因氣隙調(diào)節(jié)方式的不同 永磁渦流傳動裝置分為標準型 延遲型 限矩型 調(diào)速型等不同類型 產(chǎn)品適用范圍 永磁磁力耦合器主要應(yīng)用在不

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