对力距与磁距逻辑解析

胡 良

深圳市宏源清实业有限公司, 深圳市 518004

摘要：力（F）与其力臂（L）之乘积就叫做力对转动轴的力矩（M）。两磁极之间有相吸（或相斥）之力，就称为磁力。如果，力的方向与力臂垂直，就会有磁矩（力矩）。如果，力的方向与力臂平行，就会相吸（或相斥）。

关键词：力矩，磁距，电通量，磁通量，电场

作者：总工，硕士，高工

The nature of magnetic distance

Hu Liang

Abstract：The energy constant (Hu) is the smallest energy unit, Hu = h * C=Vp*C^(3), which reflects the intrinsic relationship between the vacuum speed of light (C) and Planck's constant (h).

1引言

力（F）与其力臂（L）之乘积就叫做力对转动轴的力矩（M）。具体来说，物体上的各点都沿圆周运动，并且，所有各点做圆周运动的中心处在同一直线上，则这条直线就称为转动轴。力与转动轴之间的距离（从转动轴到力的作用线的距离），就称为力臂。

如果作用在物体上几个力的合力矩为零，就称为力矩平衡；有固定转动轴物体的平衡条件是力矩的代数之和等于零。

2力距的内涵

对于力距（M）来说，M=F*L，

其中，力（F）的量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]；

力臂（L）的量纲是，[L^(1)T^(0)]；

可见，力距的量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]，体现为动能属性。

力距的量纲也可表达为，{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}*[L^(1)T^(0)]，体现为势能属性。

值得注意的是，力距的内涵是，力的作用方向与力臂垂直，体现为旋转属性。

而，如果，力的作用方向与力臂平行（在同一条直线上），其含义就是推动物体向前运动，体现为常见的动能（或势能）属性。

可见，两者本质上，是由于力与力臂的相位不同；但力距与动能（或势能）的内涵是相同的。体现了物理学的波粒二象性。

3磁距的内涵

两磁极之间有相吸（或相斥）之力，就称为磁力。如果，力的方向与力臂垂直，就会有磁矩（力矩）。如果，力的方向与力臂平行，就会相吸（或相斥）。

一物体所含磁矩的量称为磁化量，单位磁场引起的磁化量就称为磁化率。

若将磁铁一再分割，每一个新获得的细粒，又成为一新的磁铁，并具有南极（S）及北极（N）极；如果分割到最小的物质（基本粒子），其拥有南极（S）及北极（N）极，体现为磁矩。

电子具有自旋及公转属性，磁矩就是电子运动（公转、自转），未被抵消的净量。

4顺磁性，反磁性的内涵

顺磁性，是指材料对磁场响应较弱的磁性。如果，用磁化率k=M/H来表达，其中，M表达磁化强度，而H表达磁场强度；则，磁化率（k）是正的，即磁化强度的方向与磁场强度的相同。

从原子结构分析，组成顺磁性物体的原子（离子或分子）具有未被电子填满的内壳层，导致这类材料原子（离子或分子）中存在固有磁矩；但，因其相互作用小于热运动（动能）， 导致其磁矩的取向无规，从而，使材料不能自发磁化。

所有物质都具有反磁性，反磁性的磁化率是负值。在外磁场作用下，电子的轨道运动将会产生附加转动（动量矩发生变化）；从而，产生与外磁场相反的感生磁矩，体现为反磁性。反磁性（抗磁性）的原因，外加磁场可使得物质电子轨道运动产生改变。

此力能够改变电子所受的向心力，从而使得电子轨道运动加速（或减速）。

电子速度因此受到改变，而连带改变了其与外加磁场相反方向上的轨道磁矩。

所有物质都会对外加磁场作出一定程度的抗磁性反应。

电子自旋加上其轨道角动量，会形成一个偶极子 磁矩及形成一个磁场。但，在多数物质中，所有电子总偶极磁矩为零。

如果，电子层的电子不成对，就会在没有外部磁场的情况下，表现一个净磁矩。

净磁矩本质上是势能（或动能）属性，，其量纲是，{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}*[L^(1)T^(0)]，但力的方向与力臂垂直。

值得一提的是，势能与动能具有相同的量纲，可相互转化。

例如，铁磁性物质具有很多这样的电子。当它们排列在一起，就会产生一个较大的磁场。

5电通量与磁通量

通量（如电通量、磁通量、流量及电流等）是描述矢量场（如电场、磁场、流速场、电流场等）性质的手段，其可以确定矢量场是否有源头。

电通量密度是通过垂直于电场方向的单位面积的电通量，它等于该处电场的大小 。

电场强度：E=F/q。

其中，E表达电场强度，是矢量（电场的叠加原理）；

q，表达检验电荷，场强是本身的性质与电场力及电量无关，相当于电流，可见，其量纲是，[L^(1)T^（-1)]；

力（F）的量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]；

电场强度（E）的量纲是，[L^(3)T^(-2)]。

从另一个角度来看，

电场强度（E）表达式为，E=Uab/d 。

其中，Uab表达两点之间的电压；量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}。

d表达两点在场强方向的距离，量纲是[L^(1)T^(0)]。

可见，电场强度量纲是，[L^(3)T^(-2)]，即，[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]。

此外，电通量（ΦE）的量纲是：[L^(5)T^(-2)]，

即，[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]。

通电导体与磁场方向垂直时，其受力大小既与导线长度（L）成正比，又与导线中的电流（I）成正比，公式是F=I*L*B，式中B是磁感应强度。

受力大小（F）的量纲是：[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]；

电流（I）的量纲是，[L^(1)T^(-1)]；

导线长度（L）的量纲是，[L^(1)T^(0)]；

磁感应强度（B）的量纲是，[L^(3)T^(-2)]/[L^(1)T^(0)]。

磁通量（Φ）的量纲是，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]。

7结论

力距的内涵是，力的作用方向与力臂垂直，体现为旋转属性。

而，如果，力的作用方向与力臂平行（在同一条直线上），其含义就是推动物体向前运动，体现为常见的动能（或势能）属性。

可见，两者本质上，是由于力与力臂的相位不同；但力距与动能（或势能）的内涵是相同的。

两磁极之间有相吸（或相斥）之力，就称为磁力。如果，力的方向与力臂垂直，就会有磁矩（力矩）。如果，力的方向与力臂平行，就会相吸（或相斥）。