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エネルギー保存の法則と永久磁石
鉄棒にぶら下がった電気磁石は電気エネルギーを必要とします。 永久磁石は電気エネルギーを必要としません。 ガウスの加速器においても、ゆるく転がした鉄球が磁力による吸引力で加速されその勢いを貰って隣の鉄球が加速します。 電気モーターは、回転子と固定子に電流を流して回転させます、このどちらかに永久磁石を用いることで省エネのモーターに成るのは永久磁石の磁気エネルギーによるものですが、これも永久機関にあやかったものではないでしょうか？ ピップエレキバンなど血行に作用している磁気エネルギーなども何も仕事をしていないのでしょうか？ 永久機関とは外部からエネルギーを貰わずに、 仕事をする機関の事と定義されています。 外部から電流などのエネルギーの供給を受けることなく磁気エネルギーを放出し続ける永久磁石は永久機関ではないのですか？ 放射線を出すプルトニウム239 の半減期は2.4万年と言われます、この2.4万年もの放射線を出し続けるエネルギーと合わせての説明をお願いします。
- metannetan
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- 物理学
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- burahuman
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まず永久磁石はエネルギーを放出している訳ではありませんから当然永久機関では有りません。 例えて言えば永久磁石とはある物体からトゲトゲがいっぱい出ている状態、このトゲトゲを外部エネルギーを使って何かに擦りつけた時仕事をした、と表現できるのだと思います。 ピップエレキバンの件も血液が流れていてそれとの相互作用で何らかの効果が有ると言われてるだけで仮に止まっている液体や金属に磁石を近づけても何ら仕事をしません。 プルトニウムの件は核が崩壊する事で質量が減り、その減った分だけエネルギーが放出され前後のバランスを保つ、と解釈しています。 あえて例えれば同極の磁石を接着剤で強引にくっつけておいて何らかの要因で接着剤がはがれ磁石がバーンとバラバラに飛び散った、こんなイメージでしょうか。 磁石をくっつける時のエネルギーとバラバラになって飛び散って何かに運動エネルギーを与えた、この量が同じと言う事だと思います。
- TT414
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>外部から電流などのエネルギーの供給を受けることなく磁気エネルギーを放出し続ける永久磁石は永久機関ではないのですか？ 磁石は磁気エネルギーを放出していません。地球の重力と同様の放出していない力です。重力には符号はありませんが、距離の自乗に反比例するなどの特徴は同じです。重力エネルギーも永久に持ちます。 >>ピップエレキバンなど血行に作用している磁気エネルギー >血液は弱磁性体ですので、磁力の影響はほぼ受けません。 >ピップエレキバンはまやかし、言葉良く言えばプラセボで幸せになれるオモチャです。 違います、磁気的な影響はそうですがそれ以外の効果があります。磁気誘導です、磁力線内で血液が流れるので電圧が発生します。その電圧が血管などに影響を与えるのです。
お礼
ありがとう 永久磁石のエネルギーは原子のスピンから来ているのです。 原子の周りを電子が永久に回り続ければ永久磁石は永久に磁気エネルギーを放出する、永久機関です。 これが、磁気でなく電力を放出し続けたら何という、永久機関ではないのか？
- 中村 拓男（@tknakamuri）
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電力供給なしに磁力を維持できるという意味では 電磁石より永久磁石が効率的ですが、 電磁石が磁力を維持できないのは、電流が熱に 変わるからです。超伝導磁石なら電磁石でも エネルギー消費なしで磁力を維持できます。 既に他の方の回答にあるとおり、永久磁石は ものを引きつけるときに仕事をしてくれますが、 磁石からものを引き離すには仕事が必要です。 総じて残念ながら永久磁石は仕事をしてくれません。 引力からエネルギーを取り出せるなら、永久磁石より 地球の重力を皆使うでしょう。そういうアイデアの 永久機関はたくさんありますが、成功したものは ありません。 最後に、放射性物質のエネルギー源ですが、 これは「核力」と呼ばれるもので、この力で 「蓄えられた」エネルギーは途方もなく大きいのです。 物質内には途方もないエネルギーが内蔵されており それを取り出すことができればわずかな燃料で 巨大なエネルギーが得られます。 これが原子力で、太陽と同じ原理でエネルギーを 取り出す核融合は水が燃料なので、将来が期待されています。
お礼
ありがとう 永久磁石の磁気エネルギーは原子を回る電子のようなスピン運動から発生していて、スピン 運動が永久であるならば磁気エネルギーを放出し続けるでしょう。 これを、電気エネルギーを放出し続けたら永久機関とみとめますか？
＞ 鉄棒にぶら下がった電気磁石は電気エネルギーを必要とします。 ＞ 永久磁石は電気エネルギーを必要としません。 この問題は、我々が灯油缶を１ｍの高さに保持するのは腹が減るが１ｍの台に置けばエネルギを消費しないという問題と同じです。じつは鉄棒にぶら下がることも灯油缶を支えることも理科で言うところの「仕事」をしていないのです。鉄棒で電磁石が上がったり下がったり懸垂すれば「仕事」と言えますがこれは永久磁石では不可能です。我々も灯油缶を上げ下げすれば理科で言うところの「仕事」をしたと言えますがこれは台では不可能です。 ＞ ガウスの加速器においても、ゆるく転がした鉄球が磁力による ＞ 吸引力で加速されその勢いを貰って隣の鉄球が加速します。 ガウスの加速器では単に鉄球をそっと放すだけで次々に速度を増します。ここで消費されるエネルギは磁気による位置エネルギです。つまり鉄球が磁石に吸い寄せられ動くことと、地球に吸い寄せられ加速しながら落ちることは位置エネルギを運動エネルギに変換している点で同じです。ガウスの加速器の動作を一度だけ見るとまるで無からエネルギを生じているように見えます。ところがこれを繰り返し行うためには、一度くっついた鉄球を磁石から引き離し元の位置に戻すというエネルギを与える必要があります。これは下に落ちた鉄球を上に持ち上げることと同じ。伸びたバネを再び縮めることと同じなのです。 ＞ 電気モーターは、回転子と固定子に電流を流して回転させます、 ＞ このどちらかに永久磁石を用いることで省エネのモーターに成る ＞ のは永久磁石の磁気エネルギーによるものですが、これも永久 ＞ 機関にあやかったものではないでしょうか？ 電気ドリルのブラシモーターに永久磁石を使わない理由は、両方を電磁石にすることで簡単にAC電源を使用できるからです。また自動車の発電機に永久磁石を使わない理由は、回転数に関わり無く簡単に発電量を制御できるからです。 全体に、永久磁石の磁力は磁界という場を作りますがエネルギを発生しているわけではありません。離れた鉄球吸い寄せることが出来ますが、それは鉄球が磁石から離れているという位置エネルギを消費しているに過ぎません。その証拠に、一度磁石にくっついた鉄球に再度同じ動作をさせるには、磁石から鉄球を引き剥がすという労働が必要です。重力やバネと変らないのです。磁界の存在自体はエネルギを生産しているとは言えません。縮んで固定されたバネとかわらないのです。 ＞ 放射線を出すプルトニウム239 の半減期は2.4万年と言われます、 ＞ この2.4万年もの放射線を出し続けるエネルギーと合わせての説明 ＞ をお願いします。 我々の寿命に比べて2.4万年が長いという問題は本質的には影響しないので、プルトニウムが不可逆的にエネルギを放出することは火のついた薪が不可逆的にエネルギを放出することと変りません。永久磁石はおそらく1000年以内に劣化して磁力を失うでしょうが、それは「磁気エネルギ」とやらを放散したことが原因ではなくプルトニウムや薪の変化とは違います。太陽も50億年近い歴史を持つ核融合エネルギ源ですが不可逆的にエネルギを放出している点で火の点いた薪と同じです。
補足
このような回答では、私は納得できません。 台の上の物は台を取り払えば落下する位置エネルギーと鉄棒にぶら下がった磁力エネルギーは別のものです。 電池の磁石としたら電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変え消費します、これが仕事をしていないのなら、永久磁石も仕事をしていないと納得できるかも知れません。
- focus
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直接の回答ではないのですが、 ＞ピップエレキバンなど血行に作用している磁気エネルギー 血液は弱磁性体ですので、磁力の影響はほぼ受けません。 ピップエレキバンはまやかし、言葉良く言えばプラセボで幸せになれるオモチャです。
お礼
ありがとう 永久磁石には磁気エネルギーがあるから鉄に吸引するのです。 磁気エネルギーが無いのにくっつきますか？ 電磁石は電気を絶てばくっつきません。 外部からのエネルギーを必要とせず、仕事をするのが永久機関です。