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静电能与静磁能的比较 华中师范大学物理科学与技术学院卓涛璐 一 能量的产生源 静电能 对于带有电荷量为Q的系统 其周围存在着电场 静电场对静止的电荷有作用力 表明静电场有能量 静电能的能量密度公式 静电能的总能量公式 静磁能 电流回路在静磁场中要受到磁场力的作用而发生运动 表明磁场储存着能量 静磁能的能量密度公式 静磁能的总能量公式 静电能和静磁能是均由场所产生根据以上四个公式 我们可以推断静电能或静磁能应该由对应的场所产生的 那能否用实验证明呢 静电场和电荷 静磁场和电流均是同时存在的 在静电磁场中 是无法用实验证明到底是电荷或电流产生的静电能或静磁能 但在时变电磁场中 已经证明了能量是能够以电磁波的形式而传播的 这事实证实了能量存储在场中的观点 二 能量公式对比 由上述的公式对比中 我们可以看出 静电能与静磁能的相关公式在形式上具有很高的相似性 但本质上是不同的 静电场由电荷产生 静磁场由电流产生 三 功能均分电场中外接电源输入能量的一半用于静电能的增加 另外一半用于电场力的做功 磁场中外接电源输入能量的一半用于静磁能的增加 另外一半用于磁场力的做功 四 应用前景 静电能的应用 金教授将镀银的纤维材料和镀有聚二甲硅氧烷的材料结合起来 两者的摩擦可以产生可以利用的静电 最高可以产生170V的电压和120微安的电流 实验人员可通过摩擦可以点亮小型的LED灯 由于这种材料的透气性和美观性能都不佳 也需要继续发展 研究人员计划将这一技术应用到智能服装 可穿戴设备中 提供更加高效的续航支持 我们都知道静电会电到人 不过如果能把它利用起来的话也是不错的应用 来自韩国成均馆大学的材料学教授金相宇 Sang WooKim 就把静电结合在LED照明上 静磁能的应用 磁力耦合器 磁力耦合器也称磁力联轴器 永磁传动装置 永磁涡流传动装置主要由铜转子 永磁转子和控制器三个部分组成 一般 铜转子与电机轴连接 永磁转子与工作机的轴连接 铜转子和永磁转子之间有空气间隙 称为气隙 没有传递扭矩的机械连接 这样 电机和工作机之间形成了软 磁 连接 通过调节气隙来实现工作机轴扭矩 转速的变化 因气隙调节方式的不同 永磁涡流传动装置分为标准型 延迟型 限矩型 调速型等不同类型 产品适用范围 永磁磁力耦合器主要应用在不
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