エネルギー保存の法則と永久磁石

質問

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。

回答No.2

noname#252332

＞　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。