利用永磁场发电的装置.doc

利用永磁场发电的装置技术领域 本发明涉及一种由永磁体等组合成的发电装置。背景技术 以前利用永磁场来做功的装置，因为没有外力作用，这个磁力场不会对系统往复做功，最后将停止运动。既这种装置不具备实用性，也被定义为违反“能量守恒定律”。尽管如此，人们往往忽略了“能量守恒定律”是总结性定律在实际中没有发现违反此定律的现象存在，所以确立了该定律的广泛性。然而随着人类社会和自然界的发展、变化，如果有一天发现了不符合“能量守恒定律”的现象客观存在，那时也许会挑战该定律的“普遍性”。正如20世纪50年代美国华裔科学家杨振宁、李政道由于否定“宇称守恒定律”的贡献，而荣获诺贝尔物理学奖一样，此前他们也遭到许多学者的拒绝和嘲笑。而今天要做的是：除该发明利用永磁场发电的装置新颖外，还要改变永磁场的某些性质，赋予该发明创造性；更要使该发明装置具有实用性（目前已有成功的实验模型为证）；并且使该发明所属技术领域的技术人员能够实现该发明（后面再详细说明）。发明内容 为消除前人的错误，实现上述发明目标，该发明主要是改变永磁场的局部性质，实现对系统（装置）的往复做功；并通过磁电转换器来产生电能。该装置主要由以下部件组成：有两永磁体是相同环形磁体，其两个环形平面分别为两磁极、另有一小永磁体的两个平行面分别为两磁极、两固定平衡用圆柱形永磁体的两个圆平面分别为两磁极、以及转轴、固定转轴线、摆臂、支承架和底板、磁电转换元件；首先在同轴上下放置的两个环形磁体的环面之间、圆环半径线上，放置小永磁体（使两极面与环面垂直或成锐角、并与圆环半径线平行或成锐角）；并使上下两环形磁体相对环面的磁极性、与该小磁体的一面（如沿环面逆时针方向那面）磁极性相同；改变两环形磁体内外径和厚度尺寸、及其两环面间距和磁通量,相应改变小磁体形状、尺寸和磁通量，选择小磁体在两个环形磁体的环面之间位置和角度，总有沿两环形磁体的环面间、半径线上一特殊点上的小磁体,存在作用其中心位置的特殊磁力场（理解为特殊结构磁力场）；小磁体在两环形磁体之间、沿整个环面受特殊磁力场作用点的中心线闭环上，实测磁场力对其所做正功（设沿环面逆时针方向切向力做功）和所做负功（设沿环面顺时针方向切向力做功）,发现它们的代数和不为零（通常必须为零）,证实小磁体在受特殊磁力场作用点中心线环上某段的切向力做功A不同，但总有在整个特殊点的中心线闭环上切向磁力对其做功:A=A0（特殊磁力场做功）；为使小磁体沿两环形磁体的环面间运动时，能保证有受特殊磁力场点存在、及尽可能小的运动阻力，所以人为将两环形磁体的环面间、半径线上特殊点上的小磁体中心，沿特殊点中心线环移到圆环半径线上的一平衡点上，小磁体在此沿特殊点中心线环往复摆动，在摆动区间内因受特殊磁力场作用，对其所做功大于或等于其摆动阻力能耗时，小磁体将维持不断摆动；如沿环形磁体半径线方向、在小磁体（中心点以外）某处吸附一磁片，在其它条件不变的情况下，小磁体由于其中心点位置变化（中心点位置偏离特殊点），不再受特殊磁力场作用而停止摆动，说明此时小磁体受通常磁力场作用，所以运动均停止（因阻力能耗）；为测量小磁体的摆动和进行磁电转换（方法很多），现采用霍尔元件为测量探头、特斯拉计为测量显示部件，当小磁体摆动时，元件的输出极就有霍尔电动势：VS*I*B ，其中S称为霍尔元件的乘积灵敏度（一定温度和磁场范围内为常数），当对霍尔元件提供的控制电流I为恒定时，I也为常量,霍尔电动势只随小磁体的摆动所引起元件周围的磁场强度B变化而变化，用特斯拉计测量显示V时，此时特斯拉计指针摆动，相反指针则停摆(V0), 小磁体也停摆。该永磁场发电装置具有结构简单、成本低、效率高（提高制作精度，使小磁体绕特殊点中心线环转动、或使多台装置输出串并联，输出能量将明显提高）、使用方便、对环境无任何污染且使用安全、用途广泛、能不断输出能量（如电能等）、使用寿命长等优点；目前该发明装置实验模型自身只有极少能耗（霍尔元件控制电流I用电），小磁体且不停摆动，元件输出霍尔电动势V 使特斯拉计指针也不停摆动，证明该装置具有实用性。附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明装置主视图（部分剖面）。图2是本发明装置俯视图（拿掉支撑17和永磁体10）。具体实施方式 图1和图2所示的利用永磁场发电的装置，主要由以下部件组成：永磁体10及其8是相同环形磁体（内外环半径分别是12厘米和21.4厘米、环厚度2.4厘米），材料为铁氧体、磁饱和状态，其上下两个环形平面分别为两磁极；永磁体9是长方体（25151），材料为钕铁硼磁材、磁饱和状态，两个平行大面分别为两磁极；固定平衡用圆柱形永磁体11（1210）和其12（3012）的材料是铁氧体、磁饱和状态，其两个圆平面分别为两磁极；转轴13任选是塑料外壳球体（8厘米）；固定转轴14（0.1530）是普通丝线；摆臂15（377）材料是铝棍；支承架17和底板16均用有机玻璃制成；磁电转换元件18选霍尔元件为探头和与之配套用国产PG-5型特斯拉计。如图1、图2所示，首先在同轴上下放置的环形磁体10和其8的环面之间、圆环半径线上，放置永磁体9（使两极面与环面垂直或成锐角、并与圆环半径线平行或成锐角）；并使上下环形磁体10和其8相对环面的磁极性、与磁体9的一面（现选沿环面逆时针方向那面）磁极性相同。 经过很长时间实验，改变环形磁体10和其8内外径和厚度尺寸、及两环面间距和磁通量；相应改变磁体9形状、尺寸和磁通量，选择其在环形磁体10和其8两环面之间的位置和角度；如图2所示，总有沿环形磁体10和其8两环面间、半径线上一特殊点19上的磁体9，存在作用其中心位置的特殊磁力场（理解为特殊结构磁力场）；磁体9在环形磁体10和其8之间、沿整个环面受特殊磁力场作用点19的中心线闭环上，实测磁场力对其所做正功（现设沿环面逆时针方向切向力做功）和所做负功（现设沿环面顺时针方向切向力做功），它们的代数和不为零（通常必须为零），总正功显著大于总负功绝对值（已考虑测量误差因素后，理解为特殊磁力场做功），其主要位置和角度参数结合图1和图2说明：环形磁体10和其8相对环面在点1处间距是9厘米、在点2处间距是9.4厘米、在点3处间距是9.3厘米、在点4处间距是9.2厘米；磁体9中心位置沿半径线5距环形磁体8内环1.7厘米、距环形磁体8环形表面4.4厘米；磁体9矩形极面短边和其极面分别与环形磁体8环形表面成平行和85夹角（两角边开口向顺时针方向）、其极面与半径线5成20夹角（两角边开口向内环）。 为使磁体9沿环形磁体10和其8两环面间运动时，能保证有特殊磁力场点19存在（因沿环形磁体10和其8之间半径线上，可产生特殊磁力场作用点19的范围在毫米以下）、及尽可能小的运动阻力（实际当中实现较困难），所以如图1、图2所示，采用如下结构：定位平衡转轴13的永磁体11和其12相吸引 ；转轴13下端被丝线14连接固定在底板16上；其上有连接转轴13和磁体9的摆臂15；人为将环形磁体10和其8的环面之间、半径线上特殊点19上的磁体9中心，如从某处沿点19中心线环移到现半径线5上的平衡点（如图2，磁体9分别在半径线5及其7间受顺时针方向切向力，在半径线5及其6间受逆时针方向切向力）上，磁体9在半径线6和其7之间沿特殊点19中心线环往复摆动，在摆动区间内因受特殊磁力场作用，对其所做功大于或等于其摆动阻力能耗时，磁体9将持续摆动。 如在磁体9矩形极面长边上吸附一钕铁硼磁片（尺寸4.531），由于其体积、质量、磁通量等仅为磁体9的3.6%，根据相关物理原理和实际中，对磁体9吸附小磁片前后摆动误差可忽略不计（其它条件不变的情况下）；但此时磁体9由于中心位置变化（中心点位置已偏离特殊点19），不再受特殊磁力场作用，其摆动会因阻力能耗而逐渐停止，这是日常检测磁体9受两种不同性质磁力场作用的简便方法。 为测量磁体9的摆动和进行磁电转换（方法很多），现采用霍尔元件18为测量探头、特斯拉计（型号PG-5）为测量显示部件，当磁体9摆动时，元件18的输出极就有霍尔电动势V产生，用特斯拉计测量并显示时，此时特斯拉计指针摆动，相反指针停摆（V=0），磁体9停摆；当外界有振动等干扰时，除可调整特斯拉计