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磁力和引力有什么区别?

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来源:综合讨论 2019-9-20 13:06:03 |阅读模式
地球是个大磁场产生引力,但是磁铁为什么只能吸引一些金属物质。引力与磁力到底区别在哪里?

磁力和引力有什么区别?-1.jpg


磁力和引力有什么区别?-2.jpg
2019-9-20 13:47:15
磁力没有势能,所以我们无法从磁场中提取能量,而引力有势能,所以我们可以从引力中提取能量——比如三峡大坝发电,就是把水的引力势能提取出来变成了电能。这个是磁力与引力的其中一个区别。
磁力永远不做功,因为磁力与速度的方向是垂直的,这说明磁力非常抠门,而引力则非常慷慨,能做功的时候一定做功。
从数学的角度来说,描述磁场的主要是麦克斯韦方程组:
磁力和引力有什么区别?-1.jpg
从这个方程组可以看出,磁场的散度等于零,而磁场的旋度有两个来源。既然磁场可以求散度与旋度,那么我们说磁场是一个三维矢量场。
那么问题来了,引力是什么场?
从牛顿的眼光看来,引力场是一个标量场,比磁场要简单。
但如果从爱因斯坦的眼光来看,引力场是一个二阶张量场,比磁场要复杂。
而且,拿磁场与引力场来比较,就好像拿汽车与公路来比较,没有什么大意义,因为其实它们不是同一类事物。引力场本身是时空,是比磁场更基础的东西。从另外一个角度来说,是磁场可以产生出引力场,但引力场不能产生出磁场。不过,这些都是广义相对论的观点。
因为目前在中国,相对论还没有在教育过程中普及,所以大家可能会提这样的问题,这个问题的本质是把磁场与引力场看成同一类东西。不过我还是要强调的,这磁场就好像是汽车,而引力场是马路——汽车是在马路上跑的。
2019-9-20 14:31:05
磁力是电荷运动产生,引力是物质本身产生。
磁力的产生需要特定的磁性物质,比如铁,或是一些化合物,钕铁硼就是现在工业上磁力强度最高的一种材料,磁场强度能达到18000高斯,一般磁铁只有几千高斯。以上是硬磁,还有软磁,软磁表现磁力就需要给磁性物质通电,用电磁作用翻转磁畴,形成磁极,就如翻转了一个有磁力方向的指针,指针一致后磁力就展现出来了,停电后磁畴又会复原,形成方向混乱的磁畴,即很多N怼N、S怼S的现象,于是磁力消失,硬磁则是通过加热通电工艺固化了磁性物质的磁畴,但可以通过加热(和软磁停电一样)消磁。
磁力和引力有什么区别?-1.jpg
图为软磁铁芯
引力是物质产生,物质的质量决定了引力的大小,而物质与物质之间的相互吸引力中又因距离的远近形成大小,同时密度越大在同样距离下物体所受引力就越大。一般做宏观的引力对比就如月球与地球,地球与太阳,还有如中子星、黑洞一类的天体,相互比较可以发现引力大小是差异巨大的,追根溯源就是物质质量大小决定的。
总的说,磁力受物质种类等因素不具备普遍存在性,而引力在现有物质世界具有普适性。
2019-9-20 14:55:29
什么叫地球是个大磁场产生引力?公鸡是个大公鸡就能下蛋吗?地球自转带动内部高温流体(带电荷的)旋转产生磁场,这个跟F=G(Mm)/r^2的引力有什么关系呢。侬月球没有自转(或可忽略)也没有内部热流,就是有引力没磁场。还请问问题的人先学习一下逻辑学。
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