芭比公主之动漫全集:违反能量守恒和转化定律的一个试验

违反能量守恒和转化定律的一个试验
                                     ——磁场的电化学反应

刘武青

违反能量守恒和转化定律的磁场中的电化学反应

磁场中的电化学反应实验步骤及说明：

    一、所用器材及材料

２：磁体一块，上面有一根棉线，棉线是作为挂在墙上的钉子上用。

３：塑料瓶一个，内装硫酸亚铁，分析纯。

４：铁片两片。（对铁片要进行除锈处理，用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。）

    二、关于电流表， 用微安表，由于要让指针能向左右移动，将指针向右的方向调节一定位置。

    三、在电学上，直流电源闭合回路的外电路中，学术界将电流流动的方向规定为从电源的正极流向电源的负极，而实际上电子流动的方向是电源的负极流向电源的正极。“磁场中的电化学反应”装置是直流电源，本实验由于要使用电流表，一般的电流表指针的偏转方向是按照电流流动方向来设计的，（当然也有不考虑电流流动方向而指针可以左右偏转的电流表）。因此本演示所讲的是电流流动方向，电流由“磁场中的电化学反应”装置的正极流向“磁场中的电化学反应”装置的负极，通过电流表指针的偏转方向，可以判断出“磁场中的电化学反应”装置的正极、负极。

    四、手拿磁体，靠近塑料瓶，明显感到有吸引力，这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁，说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

    五、将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上，压碎硫酸亚铁晶体，用磁体靠近硫酸亚铁，这时有一部分硫酸亚铁 被吸引在磁体上，进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

    六、将磁体用棉线挂在墙上一个钉子上让磁体悬空垂直不动，用装有硫酸亚铁的塑料瓶靠近磁体，当还未接触到悬空磁体时，可以看到悬空磁体已开始运动，此事更进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。（注：塑料瓶装入硫酸亚铁饱和溶液产生的现象同样）

    七、通过四、五、六我们得到这样的共识，硫酸亚铁是铁磁性物质。

    八、将塑料瓶中的硫酸亚铁适量倒在烧杯中，加入蒸溜水溶解硫酸亚铁。可以用饱和的硫酸亚铁溶液，然后倒入一个长方形的塑料容器中。

    九、将铁片分别放在塑料容器中的硫酸亚铁溶液两端中，但要留一部分在溶液之上，以便用电流表测量电流。

    十、然后，在塑料容器的外面，将磁体放在某一片铁片的附近，让此铁片处在磁埸中。用电流表测量两片铁片之间的电流，可以看到有电流的产生。（注意电流表的正极应接在放磁体的那一端），为什么同种金属有电流的产生？电位差是怎样形成的？我是这样看这个问题的：由于某一片铁片处在磁埸中，此铁片也就成为磁体，因此，在此铁片的表面吸引了大量的带正电荷的铁离子，而在另一片铁片的表面的带正电荷的铁离子的数量少于处在磁埸中的铁片的带正电荷的铁离子数量，这两片铁片之间有电位差的存在，当用导线接通时，电流由铁离子多的这一端流向铁离子少的那一端，这样就有电流产生。可以用化学上氧化－还原反应定律来看这个问题。处在磁埸这一端的铁片的表面由于有大量带正电荷的铁离子聚集在表面， 而没有处在磁埸的那一端的铁片的表面的带正电荷的铁离子数量没有处在磁埸中的一端多，当接通电路后，处在磁埸这一端的铁片表面上的铁离子得到电子（还原）变为铁原子沉淀在铁片表面，而没有处在磁埸那一端的铁片失去电子（氧化）变为铁离子进入硫酸铁溶液中。

    十一、确定“磁场中的电化学反应“的正、负极，确认正极是处在磁体的位置这一端。

    十二、改变电流表指针移动方向的实验，移动磁体实验，将第十步骤中的磁体从某一片上移开（某一片铁片可以退磁处理，如放在交变磁埸中退磁，产生的电流要大一些）然后放到另一片铁片附近，同样有电流的产 生，注意这时正极的位置发生了变化，电流表的指针移动方向产生了变化，此演示实验产生的电流是微不足道的，我认为此演示的重点不在于产生电流的强度的大小，而重点是演示出产生电流流动的方向随磁体的位置变动而发生方向性的改变，这就是说此电源的正极是随磁体在电源的那一极而正极就在磁体的那一极。因此，可以证明，“磁场中的电化学反应”是成立的，此电化学反应是随磁体位置发生变化而产生的可逆的电化学反应。请特别注意“可逆”二字，这是本物理现象的重点所在。

    十三、通过磁场中的电化学反应证实：物理学上原电池的定律在恒定磁场中是不适用的（原电池两极是用不同种金属，而本实验两极是用相同的金属），是否应给原电池的定律加个补丁？

    十四、通过磁场中的电化学反应证实：物理学上的洛仑兹力（洛伦兹力）定律应修正，洛仑兹力对磁性运动电荷是吸引力，而不是偏转力。并且洛仑兹力要做功。是否应给洛仑兹力定律加个补丁？

    十五、此实验产生的电流是微不足道的，但能验证《磁场中的电化学反应》成立，在实验过程中，电解液也容易氧化，加抗氧化剂即可。

    十六、也可以用含有铁、钴、镍等的电解液。可加抗氧化剂。

    于本文相关的其它内容，请参见 反引力效应.洛伦兹做功