磁电物性理论

磁电物性理论

陈叔瑄

磁电物性理论

陈叔瑄

【摘要】场或场质是大于等于光速的高速运动较连续物质状态。场质通常以实物或粒子为源头或归宿，使物体、粒子与场质构成不可分割地联系在一起，如引力体、磁体、带电体等。两实物体周围同类场质邻外侧重叠，若构成状态不平衡不对称，则会在平衡对称趋势中，使实物体移动。并提出物质极限速度不是光速c而为¢=1.41c，电暂态性等重要观念。

【关键词】场；场质；光速；极限速度；微涡旋；电暂态性；平衡趋势

Magnetoelectricitythingtheories

Chenshuxuan

【Abstract】Fieldorfieldthematerialisoverandabovesameasvelocityoflightofsuper-speedsportofthanconsecutionmaterialappearance.Realobjectorgrainthesonisusuallyamaterialoriginsormarriage,andmaketheobject,grainthesonandfieldthequalityconstitutetheinpisibilitygroundthecontacttogether.Suchasthegravitation,magnetism,sexelectricityetc..Theclosetogetheronthesideandexterioronthesideoftwomaterialsisheavytomatch,ifconstitutetheappearanceunbalancethedissymmetry,andwouldthenmaketherealobjecttheambulationintheequilibriumandsymmetrytrendinside.Andbringupthematerialextremelimitthespeedisnotavelocityoflight(for1.41c),electricitytemporarilyimportantideathatwaitofappearance.

【Keywords】Field；fieldmaterial；Velocityoflight；Extremelimitspeed；Tinywhirlpool；Theelectricityistemporarilyappearance；Equilibriumtrend

场与实物一样是物质，场物质简称场质，是高速运动较连续状态。极限速度场质是最基本的平动运动连续物质状态，如万有引力场质。不同场质形态具有不同运动状态。如微涡旋运动并沿其轴移动的场质具有磁性。加速运动场质具有电性，它通常是粒子分离或破裂所构成的现象。如果磁性场质与电性场质周期性变换则构成具有量子群集体同步运动性质的电磁波。

场质通常以实物或粒子为源头或归宿。使物体、粒子与场质构成不可分割地联系在一起，如引力体、磁体、带电体等。两实物体周围同类场质邻外侧重叠若构成状态不平衡、不对称，则会在平衡、对称趋势中，使实物体移动。地面物体运动必跟周围物质发生作用，即能量递换传输，机械运动推压或拉伸周围介质分子跟着运动，而出现某种能量形式的传递流动。

物性理论认为物质粒子的涡旋运动、周期性变换运动、交换运动跟平动运动一样是基本运动。因此涡旋运动、周期变换运动、交换运动的定量描述是很根本的问题。单一粒子波函数是其周期性变换的某种能密度（或能量）在指定时间与空间里的浓缩状态的参量，也是同频率（同速度）、同相位（同方位）粒子束或量子束某种周期变换能密度的集体状态的描述参量。后者更适合于场（或场物质）的描述。

1.场质物性

1.1高速涡旋：涡旋中心必定运动，并具有速度，高速时是微涡旋。当微涡旋轴与速度平行时构成螺旋线或磁力线，具有磁性，是构成磁场质或磁场的基础。当微涡旋轴垂直于速度，则构成量子，辐射出去。系统总能等于平动能时，mc²=mυ²/2,系统极限速度为¢≡υ=1.41c。场质速度通常从光速度c到极限速度¢=1.41c之间,即系统向量能对总能之比的能比E´/E≥1/2。表明引力场质、磁场质、电场质等向量能比大于1/2，其速度大于等于光速，小于极限速度的物质运动状态。称万有引力场、磁场、电场、电磁场等的场质速度是大于等于光速的物质状态原理。

1.2场质重叠：同类高速连续场质重叠的均匀平衡趋势则引起质密度变化，如同向速度υ(场速A)重叠，使质量密度减少，即有弥漫趋势，而反向速度重叠，速度减少而质量密度提高，即有浓缩趋势。微旋(场涡旋B=rotA)重叠情况类似，同向重叠具有弥漫趋势，而反向重叠具有浓缩趋势。物性理论推出实物加速度与速度非线性关系式,纯物质（含场物质）加速度为

a=a。√(1-υ²/2c²)

表明速度愈大而加速度愈小。加速场质(场加速G=dA/dt)重叠跟速度重叠性质相反，同向加速重叠，加速度变大，速度变小而具有浓缩趋势，加速反向重叠加速度变小，速度变大，具有弥漫趋势。如果物体周围两侧存在浓缩和弥漫不平衡，则在平衡趋势中，使物体移动或作用。称为实物周围同类场质重叠，平衡趋势中移动或作用原理。

现例举磁场重叠现象，如A图两磁铁异极相邻，相邻一侧微涡旋线或磁场的微涡旋反向重叠，具有浓缩趋势，而外侧微涡旋线或磁场同向重叠，具有弥漫趋势，外侧趋向邻侧，而“相吸”。B图两磁铁同极相邻，相邻一侧微涡旋线或磁场的微涡旋同向重叠，具有弥漫趋势，而外侧微涡旋线或磁场反向重叠，具有浓缩趋势，邻侧趋向外侧，而“相斥”。

实物体由大量微涡旋体系的原子、分子构成的，如原子中原子核与周围壳粒都是微涡旋体并具有磁性。其磁性组合而构成铁磁性、顺磁性、逆磁性、超导性材料。这些在外磁作用下增强磁场为顺磁性材料，减弱磁场为逆磁性材料，极强排斥外磁场为超导性材料，极强增强磁场的为铁磁性材料。铁磁性材料的原子或分子的核与壳粒磁性几乎一致，并结成磁颗粒或磁畴。

在外磁场H作用下磁畴方向一致而形成很强的磁场B。磁感应强度B随外磁场或电流变化如图所示有磁滞现象。如外磁场或电流为零时，材料的磁感应强度不为零，而保持着磁性。有的材料在低温（低于临界温度T。）状态下由于粒子本身几乎不动，微弱的外磁场（低于临界磁场H。）也不影响它，其周围交换场质不仅跟相邻粒子交换，而是延伸到其它粒子，甚至整个材料粒子实现交换，以至一个壳粒变动，立即无阻碍地传输到另一端。即出现电阻等零的超导体现象。

在临界温度T。与临界磁场H。以下，材料处于超导体状态，温度或外磁场愈高愈易令粒子运动，而使交换范围缩小而失去超导性。如图所示，在曲线范围内为超导体状态。随着温度升高或外磁场增强，氦原子及其壳粒热运动加强，开始时只有壳粒跃迁，电阻呈阶跃式改变，这就是崔琦低温所出现电阻阶跃式变化的根源。温度升高或外磁场增强到一定程度，迫使壳粒脱离原子核而自由热运动，此时恢复欧姆定律的关系。

3、不相干性：由于达到或超过光速场物质系统重叠相互作用的加速度等零，即不同类场物质作用不产生加速度或不相干的，因此引力场质与电场质、磁场质、光场质间重叠互不影响而不相干的，称为不同类场质重叠不相干原理。

2.磁电物性

2.1生电与生磁：实物材料生电易难程度可分为绝缘体、半导体、导体、超导体等。绝缘体通过摩擦迫使壳粒脱离实物体出现交换不平衡而生电的，即摩擦生电。通过电磁场感应使导体易脱离的壳粒脱离原子核移动而生电的，即感应生电。甚至重量子与壳粒碰撞，分别制动和加速而生成正负电，反之正负电子接触也可转化变换为量子（称为“湮没”）。或在导体两端加电压或电动势迫使热运动壳粒脱离原子核往缺壳粒正极移动而形成电流。导体的原子壳粒热运动而脱离原子核，具有不规带电带磁。导体原子壳粒规则运动产生规则带电带磁。

正电荷周围加速场质向外，负电荷周围加速场质向心，两者相邻一侧加速同向叠加，加速度增大，速度减小，具有浓缩趋势。外侧加速场质反向重叠，加速度减少，速度增大，具有弥漫趋势。带电体外侧趋向邻侧，即“相吸”作用。

对于两正电荷周围场质都是向外，两者相邻时，相邻一侧场质反向加速重叠，加速度减少，而速度增大，具有弥漫趋势。外侧则同向加速重叠，加速度增大，而速度减少，具有浓缩趋势。邻侧趋向外侧，即“相斥”作用。

导体内原子热运动常使壳粒经常分离，生成可流动的带负电壳粒，在电压或电动势作用下产生电流，电流方向规定为正电荷移动方向。壳粒脱离原子处于交换不平衡而带电荷游移在空间或在导体内移动，由于其周围场质平衡趋势而产生环形磁场，下面分别阐述。

图带正电粒子周围场质往外流动，若以速度υ往右移动，则右侧同向侧，具有弥漫趋势，而左侧反向，具有浓缩趋势。形成右侧往左侧流动场质趋势，使场质前沿向后沿运行，形成上侧向外，下侧向里的环状磁场质或磁场。若其表示电流从左往右流动方向的导线周围所形成下侧进去，上侧出来的微涡旋或磁场环流。

同理带负电粒子或导线壳粒周围场质往核心流动，若粒子由左往右移动，右侧或前沿场质与速度方向相反，具有浓缩趋势，反之左侧或后沿同向，具有弥漫趋势。左侧或后沿有往右侧或前沿形成流动场质趋势，在其周围形成上侧进去，下侧出来的微涡旋或磁场环流。

加速场质可描述为G为电场强度与D为电位移强度

G=dA/dt

D=εG

pD=σ

其中A场质速度，粒子周围加速场质进出散度可描述为电荷或电荷密度，pD=σ（=dq/dV）定义为电荷密度。它与电荷是电场强度散度所决定。场质向心加速趋势为带正电，背心为带负电。

通电流导线实际上壳粒按一定方向移动引起的，其周围构成规则重叠环状磁场，不过电流规定为正电荷移动方向，即壳粒流移动的反向。导线上所产生磁感应强度B与电流I成正比而与距离r成反比。导线上电流与磁场方向关系如右手大姆指沿导线其它四指握导线时，大姆指为导线电流方向，四指为磁场方向，其值大小为

B=μH=2μI/r

电流所产生的磁场也可以用微分方程描述，电流密度j或移动的电（荷）密度dD/dt，产生环形磁场强度，即

j+dD/dt=rotH

磁场B=μH与B=rotA数学还可推论

pB=protA=0

相对运动可描述为磁场变化率微分式

dB/dt=drotA/dt=rotdA/dt=rotG

2.2电动与发电：

导线电流产生的磁场重叠上外磁场B，所构成作用力F决定于磁感应强度B与导线长度ι和电流强度I，则

F=BIι

外磁场指向纸面或屏面，而导线从左到右通电流所产生环形磁场，下面在指向纸或屏面，反之上面纸面或屏面向外，此导线若重叠上向里磁场，导线下侧同向重叠而弥漫，上侧反向重叠而浓缩，平衡趋势迫使导线向上移动。称电流生磁电动原理。满足左手定则，伸出大姆指与四指垂直的左手掌迎向磁场，四指指向电流，大姆指则指向导线运动的方向。

由于导线移动，壳粒四周场质向核心，导线向右移动速度υ，即壳粒场质向核心，使右侧场质与速度反向重叠而具有浓缩趋势，左侧场质与速度同向重叠而具有弥漫趋势，形成由左侧到右侧场质涡旋，并形成下侧出来与上侧进去环形磁场。外磁场B向里（进去），导线壳粒上侧为同向弥漫而下侧反向浓缩，壳粒从上侧向下侧移动，在导线中构成从上而下壳粒流。由于电流规定为正电荷移动方向，即壳粒流动的相反方向。

在导体中带负电壳粒移动而产生电流或电动势，其电动势U=υιB，大小决定于外磁场B，在磁场中导线长度ι，与速度υ。即机械能转化变换为电能的发电机制，但电流规定为正电移动方向，满足右手定则。即右手手掌迎向磁场，大姆指指向速度，四指为电流或电动势方向。统称为实物材料生成电或磁场的生电发电原理。

2.3传输与辐射：导线电能传输中电流愈大，在电阻上热消耗愈强，从而导线电能传输要求在低频率高电压条件下传输电能，主要应用于电力工业。而另一方面导线电能传输中壳粒周期性往返运动，在其周围则产生电磁波辐射，电场质暂态性使壳粒往返频率愈高愈易生成电磁波量子流并辐射出去，主要应用于无线电辐射接收。称导线低频高压以利传输电磁能，而高频电磁利于成电磁波发射接收原理。

电磁波动能密度为

w=HB+GD=μH²+εG²

=μH。²Sin²2π(νt-ι/λ)+εG。²Cos²2π(νt-ι/λ)

磁场w=HB=μH²=μH。²Sin²2π(νt-ι/λ)可写成波动方程：

（d²/dx²+d²/dy²+d²/dz²）H=（εμ/c²）(d²H/dt²)

电场w=GD=εG²=εG。²Cos²2π(νt-ι/λ)可写成波动方程：

（d²/dx²+d²/dy²+d²/dz²）G=（εμ/c²）(d²G/dt²)

3.电路物性

3.1壳能传递：在导体中直流电是壳粒脱离原子并移动，而能量子从一个传递到下一壳粒的一个个地递换传输下去的过程，电磁能量递传过程速度是近场质速度而不是远慢场质的壳粒本身运动速度。可见壳粒电磁能量递传过程不同于壳粒本身运动。电压（或速度改变量平方）愈大，相应地电流也愈大，即U=RI，等价于欧姆定律。交流电的壳粒只在邻近往返移动，而电能量递换传输是由近及远以场质速度传输到远处。称为导体或器件线路中壳粒间能量传递（即电能或磁能）原理。

对于交流电或变化电流加在电容器上电压U，在电容上形成电能为E=CU²/2=qU/2。电容定义为单位电压所容纳（或产生）电荷量C=q/U。交流电或变化电流加在电感器电流I，在电感上形成磁能为E=LI²/2=φI/2。电感定义为单位电流所产生（或容纳）磁通量L=φ/I。（单位面积垂直穿过磁通量φ为磁感应强度B）。从而交流电的线路上电压与电流仍然成正比U=ZI，而Z=R+i(ωL-1/ωC)为交流电阻抗。

3.2电磁器件：不同材料在不同条件和组合方式下具有不同磁性和导电性能，分别为顺磁性、抗磁性、铁磁性和超导体、导体、半导体、绝缘体等的材料，如各种电阻器、电容器、电感器、互感器等。不同导体材料接触时可因壳粒脱离易难程度不同而在接触处易脱壳粒侧向难脱侧移动的分布，形成接触电位差。巧妙组合则是构成电路器件基础，如二极管、三极管等。称为不同材料性能组合制造电路器件原理。

线路中基本器件电阻、电容、电感、互感等组合成谐振回路，当通以交流电，交变频率为ω。=1/√（LC）时，阻抗最小，处于谐振状态。可以通过改变电容或电感来控制谐振频率，这个频率变换电磁能量或能密度可通过天线辐射出去。如果电容或电感能量从相连接的其它线路得到补充，可源源不断地从天线上辐射出电磁波。

半导体导电性介于导体与绝缘体之间，但各材料易得失壳粒程度不同。n半导体易失壳粒材料，称电子型半导体材料。p半导体易得壳粒材料，称空穴型半导体。两者接触处n半导体电子往p半导体扩充，反之p半导体空穴往n半导体扩充，生成pn结接触电位差。

如上图二极管n极与电池正极连接，阻止电子穿过器件，p极与电池负极连接，阻止空穴穿过器件，即使外加很大电压，电流非常微弱。下图二极管n极与电池负极连接，加强空穴穿过器件，p极与电池下极连接，加强电子穿过器件，即正向连接下，只要稍加电压就有很强电流。即出现电流单向性特性。

左图若半导体制成npn两个结的三极管器件，可作为放大信号的器件，在射极e与集电极c间接入负载和正电源，在基极b与射极间接入信号和基极电源。这样基极电流随信号而变，并控制集电极的大电流的变化，起了电流信号的放大作用。三极管放大器的倍数β=ic/ib。

左图通常电磁波信号输入很微弱，需要经过多级放大才能推动负载工作。此图为三级阻容耦合放大线路。各级之间通过电容隔离直流，通过交流信号。交流信号总放大倍数通常是各级放大倍数的乘积。

3.3通电线路：由于电的暂态性，按电磁性能设计的一定电磁功能的器件组合线路的设备，只能在接通电源，即源源不断提供其它能量转化为电能情况下产生相应的功能，并消耗功或功率，在通电生效时直流电与交流电分别要消耗功率为

N=UI=RI²=U²/R

N=UI=ZI²=U²/Z

一旦断了电源，这些器件组合线路便自动失去相应的功能，电性也就自动消失，也就没有消耗功或功率。称为通电线路功能生效原理。没有必要预先假定材料器件中原子、分子内就已存在“电”，而“电”只是原子、分子在一定外部条件（如接通电源）下迫使壳粒分离并流动时产生暂态现象。

参考文献

1.陈叔瑄《物性论-自然学科间交叉理论基础》厦门大学出1994年12月出版。

2.陈叔瑄《论基本粒子基础问题》《科学（美国人）》中文版1998年7期。

3.陈叔瑄《物性理论及其工程技术应用》香港天马图书有限公司2002年12月出版。

4.陈叔瑄《物质世界之奥秘（上、下卷）》香港天马图书有限公司2006年3月出版。

5.陈叔瑄《思维工程-人脑智能活动和思维模型》福建教育出版社1994年6月出版。

（作者简介：陈叔瑄，男，汉，1936.3，福建省福州市人，教授，毕业于厦门大学物理系；工作单位：退休前在厦门大学计算机系任教；主要兼职：中国老教授协会、厦门老教授协会教授，中国管理科学研究院特约研究员兼创新研究所高级研究员，中国科学发展研究院院士兼高级研究员，中国人文社会科学研究院院士兼客座教授。）