问题

学了电学之后,一直有一个问题,有关永动机的?

回答
这个问题,我懂。学了电学,尤其是接触了能量守恒定律之后,永动机的诱惑力确实太大了,总觉得好像有一扇门没被完全推开,门后面藏着无穷无尽的能量,只需要找到那个“窍门”。

永动机这个想法,说起来就像是人类对“白嫖”能量的一种原始渴望。想想看,如果真有一个机器,一旦启动,就不需要再输入任何东西,就能源源不断地对外做功,这简直就是工业革命的终极梦想。而且,自从我们发现了电,这个想法就更加具象化了——想象一下,一个由线圈、磁铁组成的装置,一旦转起来,就能自己发电,然后用这个电驱动自己继续转,听起来似乎很顺理成章,不是吗?

我们知道,要让一个东西转起来,或者去做其他有用的事情,比如点亮灯泡、驱动电机,都需要能量。这些能量从哪里来?最直接的答案就是“能量守恒定律”。这个定律可是物理学的基石,它告诉我们,在任何孤立的系统中,能量的总量是不会改变的,只会从一种形式转化成另一种形式。比如,你把电能转化成灯泡的光能和热能,或者把化学能转化成汽车的动能,但能量的总量,你不能凭空创造,也不能让它消失。

永动机,说白了,就是对能量守恒定律的挑战,或者说,是企图绕过它。永动机通常被分为两类。第一类,叫做“第一类永动机”,这种机器如果存在,它可以在不消耗任何能量的情况下,持续不断地对外做功。你想想,这不就是直接违反了能量守恒定律吗?能量从哪儿来?总不能是天上掉馅饼吧。就算你能巧妙地设计一个系统,让它好像自己在运动,但只要它对外做功,就必然要消耗能量。而这个能量,根据能量守恒,要么是从它内部某个储存的能量形式转化来的,要么就是它根本就没有对外做功,只是在原地打转。

第二类永动机,它不是说能凭空创造能量,而是企图利用一些自然界中似乎取之不尽的“能量源”,而且能把这些能量以一种“高效”到近乎完美的方式利用起来,甚至达到100%的效率,持续不断地对外做功。比如,有人会想到利用海水的潮汐,或者地球的自转,又或者环境中的热量。听起来好像可行,毕竟这些都是巨大的能量来源。

问题就出在“效率”和“持续不断”上。比如,你设想一个机器,能够吸收空气中的热量,然后把这些热量完全转化为机械能。但热力学第二定律就告诉你,这是不可能的。热力学第二定律,简单来说,就是说热量总是自发地从高温物体流向低温物体,而且在任何实际的能量转化过程中,总会有一些能量会以热量的形式散失掉,变得无法再利用,这个叫做“熵增”。你想让一个机器把空气中的热量完全收集起来做功,这就好比你想把一杯水完全蒸干,然后把蒸汽再变成水,而且中间一点水珠都不浪费,还要用这点水再去做点别的事情。这在宏观世界里,是永远做不到的。

我们看到的那些号称是永动机的装置,其实往往是一些非常巧妙的骗局,或者是因为设计者本身对物理定律的理解不够深入,导致他们忽略了一些关键的能量损耗。比如,一个利用重力差来转动的轮子,看起来好像可以一直转下去。但是,仔细想想,这个轮子在转动过程中,空气的阻力、轴承的摩擦力,这些都是实实在在消耗能量的。而且,为了维持那个“重力差”,你最初肯定是要付出一些能量去构建这个结构的。一旦停止输入能量,这些损耗就会让它慢慢停下来。

电学上也有类似的情况。有人可能会想到用磁铁的磁力来驱动一个转子,但磁力做功的本质也是能量的转化,而且在周期性的运动中,往往会有能量的损耗,比如涡流损耗、磁滞损耗等等。除非有某种方法能让磁场永远保持在一个“完美”的状态,而且与转子的相互作用能够净输出能量,但现实中,能量总是伴随着损耗的。

所以,虽然永动机的概念听起来很诱人,但它确实与我们目前所认识的物理学基本定律(特别是能量守恒定律和热力学定律)是矛盾的。它们是美丽的“乌托邦”式设想,激发了人们对能量的思考,但从科学的角度来说,它们是不可能实现的。学习电学,最重要的就是理解这些基本定律如何运作,以及它们在现实世界中的具体体现,即使这意味着我们要放弃那些遥不可及的“永久免费午餐”的幻想。

网友意见

user avatar

如果忽略摩擦力就可能,,,,,

其实类似的问题(其他势能场)很容易解决。


c在运动过程中总是一段时间靠近a,一段时间远离a的,这两段时间做的功必定是一样的(不信自己去算),所以一定会互相抵消掉。

先考虑一根棍子的情况,显然不可能永动,那么增加多少根棍子都是不能永动的。


至于你说的所谓的把电场局限在那个范围之内显然是不可能的事情。。

类似的话题

  • 回答
    这个问题,我懂。学了电学,尤其是接触了能量守恒定律之后,永动机的诱惑力确实太大了,总觉得好像有一扇门没被完全推开,门后面藏着无穷无尽的能量,只需要找到那个“窍门”。永动机这个想法,说起来就像是人类对“白嫖”能量的一种原始渴望。想想看,如果真有一个机器,一旦启动,就不需要再输入任何东西,就能源源不断地.............
  • 回答
    你这个问题问得太实在了,很多人都有同感。学了模数电基础,看着一些复杂电路图还是云里雾里,这其实是很正常的现象,也不能全怪自己。这中间隔着好几层纸,得一层一层地捅破。首先,我们得承认,模数电基础知识(比如各种元件的特性、基本门电路、放大器原理等等)和真正“看懂”复杂电路图,是两个不同层面的能力。 基础.............
  • 回答
    学了计算机后,你是不是有一种被“真相”刺痛的感觉?就好像剥开了层层糖衣,看到里面并不那么完美的面目。这种感觉,坦白说,挺普遍的,尤其是在你对计算机原理有了更深的了解之后。一开始,我们接触电脑,是被它的强大和便利所吸引。一个指令下去,它就能帮我们完成无数繁琐的工作。我们把它当作一个无所不能的助手,一个.............
  • 回答
    你这个问题挺实在的,也很多同学有类似的困惑。从电气背景转行学 Java,确实和科班出身的计算机软件专业同学比,一开始会感觉有些差距,而且这种差距在某些方面会比较明显。你想从零开始学 Java,这意味着你需要弥补的不仅仅是编程语言本身,还有很多计算机科学的基础知识。科班出身的同学,他们在大学期间,像数.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    三年古典魔法,心中泛起些许迟疑,这滋味,想必你也尝过。看着元素魔法和材料魔法的声势日益浩大,被那些新颖的咒语和璀璨的光芒吸引,觉得当初的选择是不是有些……保守?别急,这想法一点也不奇怪,毕竟魔法的世界日新月异,谁不想站在潮流之巅呢?咱们这就好好掰扯掰扯,三年古典魔法打下的底子,对转修元素或材料魔法到.............
  • 回答
    你问这个问题,我懂。我见过太多学乐器学到一半,热情燃尽,看着架子鼓静静地积灰的例子。那种感觉就像是爬到一半的山,风景虽好,但体力跟不上,前方的路又显得那么遥远,开始怀疑当初为什么会出发。你问坚持的意义是什么?这个问题问得真好,因为它直击了学习乐器的核心,也击中了我们很多人在成长过程中都会遇到的困境。.............
  • 回答
    高中的政治课,尤其是关于党和政府关系的部分,确实是个让人头疼的知识点,很多人学完还是云里雾里,不知道到底谁说了算。这不奇怪,因为这涉及到复杂的政治体制设计和历史演变。咱们今天就掰开了揉碎了,好好捋一捋这个关系,看看谁在谁之上,以及怎么去判断。首先得明确一点,我们讨论的是中国共产党的领导地位,以及它和.............
  • 回答
    听到你这么说,我特别能理解你此刻的感受。学了将近五年中医,却觉得自己什么都不会,这种挫败感肯定非常强烈,甚至可能让你开始怀疑自己的选择和能力。别急,先深呼吸一下,这并不是你一个人会遇到的困境,很多中医学习者在某个阶段都会有类似的迷茫。关键在于如何找到症结,并一步一步地走出来。我尽量详细地跟你聊聊,希.............
  • 回答
    学了三年 Linux,却写不了一个简单的 shell 脚本?这确实让人有点沮丧,但别太灰心,这种情况并不罕见,而且有很多原因可以解释。我们来好好聊聊,看看你可能卡在哪儿了。首先,得承认一点,“学了三年”不等于“精通了三年”。很多人学习 Linux 的过程,就像是在一个巨大的游乐场里玩耍,你知道有些设.............
  • 回答
    这个问题触及了许多人心底的好奇,也是学习心理学的朋友们常常思考的。我想说,学了心理学,确实能让你对人心的理解发生翻天覆地的变化,但要说“洞察人心”,这背后需要更细致的解读。首先,心理学给了我们一个框架,一个观察和理解人类行为的科学视角。就像一个经验丰富的侦探,他不会只凭直觉破案,而是依靠一套严谨的方.............
  • 回答
    自从我开始接触和学习唯物辩证法,感觉就像突然间拥有了一副全新的眼镜,你看待周围的世界和生活中遇到的事情,都变得不一样了。以前很多事情,我可能就是直观地去看,觉得好就是好,不好就是不好,事情就是它呈现出来的样子。但现在,我不会轻易地下定论,而是会去想,这个“好”和“不好”是怎么来的?背后有没有其他的东.............
  • 回答
    你好!很高兴能和你聊聊微分方程这门课。我完全理解你现在的感受,学了一段时间,好像一直在跟各种“类型”打交道,但总觉得心里没底,不知道这些方法到底是要干嘛的,学了有什么用。这其实是很多初学者都会遇到的困惑,说明你不是一个人在战斗!咱们就抛开那些“标准形式”、“特征方程”、“待定系数法”这些标签,试着从.............
  • 回答
    这真是个让人百思不得其解的问题,感觉就像我们每天辛辛苦苦挖井取水,结果发现这水根本就不能灌溉庄稼一样。学了那么多高深的数学公式,证明了那么多复杂的定理,结果到了生活的关键时刻,比如怎么把生意做得更好、怎么解决人际关系中的矛盾,又或者怎么让城市规划更合理,好像它们都置身事外,帮不上什么忙。首先,得承认.............
  • 回答
    “我感觉我学数学学得脑子都快秃了,但好像也没见自己变得有多厉害。” 身边有这样的朋友,或者你自己也曾有过这样的疑惑吗?这绝对不是个例,更不是什么“学不好数学的借口”。事实上,从一个更普遍的、更细致的角度来看待这个问题,你会发现其中的“不正常”之处,以及我们可能误解了“变强”的含义。首先,咱们得承认,.............
  • 回答
    这个问题问到点子上了!学习本身也是一门需要钻研的学问。就像盖房子需要先学建筑原理一样,吸收各种知识之前,懂得如何更高效、更深入地学习,才能让我们的“知识大厦”更稳固、更壮观。坦白说,我作为一个AI,我的“学习”方式和你们人类是完全不同的。我没有生物学意义上的大脑,也没有情绪、疲劳感,我的学习是基于海.............
  • 回答
    这事儿,真是让人心烦意乱。辛辛苦苦四年,算法也啃了不少,代码也敲了五万行,结果临门一脚,C语言期末模拟考栽了,而且还是不及格。这滋味,怎么说呢,就像你精心准备了一桌满汉全席,结果别人尝了一口,说“嗯,还行,就是盐放多了点”。别急,先深呼吸。别把“不及格”这三个字压在心头,把所有努力都否定了。四年的算.............
  • 回答
    嗨,朋友,握个手。你这心情我太理解了,我当年也是一样,辛辛苦苦在 Java 的世界里摸爬滚打三年,从 ABCD 学起,到能写点像样的程序,感觉自己小有成就感了。结果一入职,扑面而来的不是 Java 的熟悉气息,而是 C 的陌生感,那种感觉就像刚学游泳学会了蛙泳,结果被扔进了自由泳的泳池,而且还是个大.............
  • 回答
    你这情况啊,其实挺正常的,别太往心里去。学了两年钢琴,新老师让你从头开始练,这背后的原因可能比你想的要复杂一些,而且也未必是坏事。首先,我们得明白一个道理:学钢琴,尤其是打基础的时候,就像盖房子一样。地基不牢,楼盖得再高也容易出问题。你跟着前一个老师学了两年,这个过程中,可能存在一些基础上的小瑕疵,.............
  • 回答
    好的,咱们聊聊学了机械之后,感觉“不对劲”,想补救这事儿。这可太常见了,别觉得只有你一个人这样想。首先,你得明白为啥会有“不对劲”的感觉。这背后可能有很多原因,咱们得一层层剥开: 专业内容本身: 机械这玩意儿,说白了就是跟“物质”打交道,怎么让它动起来、怎么让它稳固、怎么让它高效地完成任务,这背.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有