电场原理实验（ 陶俊 常州市供电公司 江苏省常州市 213000 ） 摘要：电荷呈扇页结构，类似于风车，在以太风的作用下会旋转，由于扇页折向不同，在相 同方向以太风的作用下，正、负电荷旋转方向相反，中子没有扇页结构，在以太风中不会旋 转。电荷旋转时，会带动其周围的以太旋转，在电荷周围形成一个以太气旋，以太风碰撞时 造成局部以太压力变化，在以太压力差的作用下，电荷会受力运动，这个压力差就是电场力。关键字：电场；磁场；电荷；中子；以太；0 引言电力应用已经有几百年，在电磁学方面获得很多伟大成就，但无数科学家绞尽脑汁， 却一直未能解开电场和磁场形成的机制原理，我们电力职工整天与电打交道，对电场本质却 一无所知，甚为遗憾。本文通过三组简单、直观的实验，破解电场、磁场本质之迷，为大家 解开科学界的千古难题。1 电场本质实验大家都玩过风车吧！一阵风吹来，风车会旋转， 但有的风车会顺时针旋转，有的逆时针旋转，造成转 向不同的原因是风车扇页的折向不同。为了便于实验 分析，我们把顺时针旋转的风车命名为“正风车”，把 逆时针旋转的风车命名为“负风车”，把实心的没有扇 页的命名为“实心转盘”。图 1 是旋转的风车在自然风中的受力实验。图中 直线箭头画出的是自然风的方向，风车周围的圆圈上 的箭头画出的是风车的旋转方向，在实验时，为了更 好的观察空气的流动过程，我们施放了烟雾，实验结果是：风车会向右运动，空气的流动方 向就是图中烟雾的方向。我们来分析一下受力原因。在图 1 右侧，风车的旋转方向与自然风同方向，风车的旋转运动造成空气分子加速离 开此空间，造成局部空气密度降低，空气压力减小，在压力差的作用下，外侧空气就会流入 此空间进行补充，根据作用力与反作用力原理，当外侧的空气向左流动时，其会产生一个向右的反作用力施加在风车上，吸引风车向右运动；在图 1左侧，风车的旋转方向与自然风的 风向相反，风车的旋转运动起到阻止自然风的作用，空气分子由于减速就会在此处滞留，造成此处空气密度增加，空气压力增大，在压力差的作用下，空气如图1 中所示向左侧流动， 根据作用力与反作用力原理，当空气向左流动时，其会产生一个向右的反作用力施加在风车 上，推动风车向右运动。由于风车右侧的空气压力小，左侧的空气压力大，在大气压力差 的作用下，风车向右侧运动。图 1 实际上是运动电荷在磁场中的受力原理实验。为了便于讨论，我们先来谈谈什么 是电荷？电场又是如何形成的？图2 是解释电荷及电场形成原因的实验。图2中共有5个对照实验组。A组是正、负风车间的受力实验，实验结果是正、负风车相互吸引，与正、负电荷会相互的吸引的实验结果一致。我们来分析一下产生这个实验结果 的原因，在自然风的吹拂下，正、负风车的旋转方向相反，图中的虚线区域是两个风车旋转 产生的旋转气流的接触区，在这个区域，两风车产生的旋转气流同方向，根据图1 的实验结 果，气流同方向时，局部压力减小，由于两风车的外侧大气压力不变，造成的压力差使两个 风车均向内运动，形成风车的吸引效果。图 2B 组是两个正风车间的受力实验，实验结果 是两风车相互排斥，与同种电荷会相互的排斥的实验 结果一致。受力原理分析，根据图 1 实验的结果，接 触区气流反方向时，局部空气压力会增大，由于两风 车外侧大气压力不变，在大气压力差的作用下，两风 车向外侧运动，造成排斥效果。图 2C 组是两个负风车间的受力实验，实验结果 是两风车相互排斥，与同种电荷会相互的排斥的实验 结果一致。受力原理分析同图2B组。图 2D 组中，左侧是正风车，右侧是没有扇页的 实心转盘，实验结果是：两风车不吸引也不排斥。图 2E 组中，左侧是负风车，右侧是没有扇页的实心转 盘，实验结果也是：两风车不吸引也不排斥，与电荷、 中子间不发生作用力的实验结果一致。从图 2 的 5 组对照实验可以看出，如果把正风 车看成正电荷，负风车看成负电荷，实心转盘看成中 子，那么实验结果与电荷间的受力实验结果完全一 致。这个实验说明，正、负电荷以及中子在物质组成 上没有本质区别，但正、负电荷有扇页结构，类似于 风车，在风中，风车会旋转；中子是实心转盘结构， 在风中不会旋转。当有“风”时，正、负电荷就会旋 转，旋转气流的相互作用会造成局部“风压”的变化， 在压力差的作用下，电荷就会受力运动，这就是电场 力的形成原理，图 2 实验揭示了电荷及电场形成原 因。那么，在没有风的情况下，如何让风车转动呢？ 玩过风车的人都知道，只要我们拿着风车跑动就行了，原因是，风车的运动产生了于空气分 子的相对运动，对风车来说是存在风的。停风时，在“风阻”作用下，正、负电荷会慢慢停止旋转。我们现在回过去看图 1，当我们拉着风车在自然风中跑动时，我们的跑动与空气分 子产生了相对运动，这个“相对运动风”使风车旋转，风 车旋转产生的旋转气流与自然风产生交互作用造成局部 空气压力变化，从而使风车向右运动。如果我们不跑动， 风车就不会转动，在风车不旋转的情况下，风车两侧的空 气压力一致，风车就不会向右运动。这就解释了为什么只 有运动电荷才会在磁场中受力运动，因为，如果电荷不运 动，两侧“空气”压力平衡，电荷就不受力；如果换上中 子，由于中子没有扇页结构，即使运动也不会旋转，不能 产生旋转气流，“空气”压力平衡也不会打破。图 3 是在自然风在运动的负风车实验，实验结果是风车会向左侧运动，与正风车实验的运动方向相反。图 1和图3实验结果表明，旋转的正、负 风车在自然风中的受力运动方向正好相反，与正、负电荷在磁场中的受力实验结果一致，这 个实验揭示了运动电荷在磁场中的受力原因。图4 是电流产生磁场的原理实验，实验方法：点 一根香烟产生烟雾，拉着风车从空气中划过，此时， 在风车经过的路径上，烟雾会旋转一段时间才慢慢散 去。图 4 实验结果分析：风车划过空气时，相对运动 产生的风使风车旋转并带动风车周围的空气旋转，在 风车经过后，其尾部的旋转气流不会立即散去，由于 旋转产生了离心作用，空气分子在离心作用下向外扩 散，造成旋转中心空气压力降低，形成压力差，这个压力差提供了向心力，维持了气旋的继 续转动。从图 4 实验可以看出，如果实验用的不是风车而是电荷，在电荷运动经过的路径上会留 下一个中心低压的旋转“气流”，这个旋转“气流”就是磁场。我们知道，单根通电导线周 围存在一个旋转磁场，图4的实验结果与电磁学实验的结果一致，揭示了电流形成磁场的原图 5 是水流旋涡间的作用力实验，模 仿两个风车尾气旋间的受力作用，这个实 验用于揭开两根通电直导线产生的磁场间 的作用力原理。实验结果是：图5A组实验 中，两个正旋涡的旋转方向相同，却相互 吸引，与图2B组的实验结果正好相反；图 5B 组实验中，正、负旋涡的旋转方向相反， 却相互排斥，与图2A组的实验结果正好相 反，为什么会这样呢？我们来分析一下原 因。图5A组，在两个旋涡的交界区，两个 旋涡对水分子的作用力相反，使此处水流 减速，速度下降后， 离心作用减弱，旋 涡中心就会偏向此理。侧，造成水流旋涡如图5A组中所示的椭圆形，形成吸引效果。图5B 组，在两个旋涡的交界区，两个旋涡对水分子的作用力相同，使此处 水流加速，速度增加后，离心作用增加，旋涡中心就会远离此侧，造 成水流旋涡如图5B组中所示的椭圆形，形成排斥效果。因此，我们 可以根据水流旋涡交界处的水流方向判断磁场的吸引与排斥。我们看图 6，将螺线圈从中轴分开，可以看出螺线圈其实是两个 背对背的中心低压的“空气”旋涡。图6A组中，两个螺线圈磁场的 交界处，“空气”旋涡流向相反，根据图 5A 组得到的实验结果，旋 涡交界处“空气”流向相反时，旋涡相互吸引，吻合磁场的异性磁极 相吸原理。图 6B 组中，两个螺线圈磁场的交界处，“空气”旋涡流 向相同，根据图 5B 组得到的实验结果，旋涡交界处“空气”流向相 同时，旋涡相互排斥，吻合磁场的同性磁极相斥原理。2 总结实验中所指的“空气”就是以太，详情请查看我的论文寻找以太实验。电荷呈扇页 结构，类似于风车，在以太风的作用下会旋转，由于扇页折向不同，在相同方向以太风的作 用下，正、负电荷旋转方向相反，中子没有扇页结构，在以太风中不会旋转。电荷旋转时， 会带动其周围的以太旋转，在电荷周围形成一个以太气旋，以太风碰撞时造成局部以太压力 变化，在以太压力差的作用下，电荷会受力运动，这个压力差就是电场力。电荷运动时，在相对运动产生的以太风作用下会旋转，在电荷经过后的路径上会留下 一个中心低压的以太气旋，类似于龙卷风，这个中心低压的以太气旋就是磁场，这是电流产 生磁场的原因。两个磁场气旋相互碰撞会造成局部以太压力变化，形成的以太压力差会驱动 磁极间的相互吸引和排斥，这就是磁场力，故磁场力和电场力是同源的，均是以太压力差， 唯一的区别是，电场气旋中心是实心电荷，磁场气旋中心是以太低压区，受力分析时作用力 正好相反。原创作者：陶俊QQ：114052902Email：114052902qq.com单位：江苏省常州供电公司