磁力「永動機」能否應用？

01-04

不理解永動機是從哪裡來的，我們還是討論一下磁儲能的問題。

我們先看看幾種儲能方式，引WIKI上的一個表：

【超長表格預警】

（注1：表中有些數據未標明引用，但是從已標明的來看，考慮到維基一貫的信譽，我認為還是可以滿足我們的需求的，量級上應該沒有太大的差異）

（注2：根據維基解釋，這個是包括附加設備的能量密度，比如電池要記入電極）

Storage materialEnergy typeSpecific energy (MJ/kg)Energy density (MJ/L)Direct usesUranium (in breeder)Nuclear fission80,620,000

[2]

1,539,842,000Electric power plants (nuclear reactors)Thorium (in breeder)Nuclear fission79,420,000

[2]

929,214,000Electric power plants (nuclear reactors)Hydrogen (compressed) at 70 MPa)Chemical1425.6Rocket engines, experimental automotive engines, grid storage conversionLPG (including Propane /Butane)Chemical46.426Cooking, home heating, automotive engines, lighter fluidGasoline (petrol) / Diesel /Fuel oilChemical~46~36Automotive engines, power plantsJet fuelChemical4335AircraftFat (animal/vegetable)Chemical37Human/animal nutritionCoalChemical24Electric power plants, home heatingCarbohydrates (including sugars)Chemical17Human/animal nutritionProteinChemical16.8Human/animal nutritionWoodChemical16.2Heating, outdoor cookingTNTChemical4.6ExplosivesGunpowderChemical3ExplosivesLithium battery (non-rechargeable)Electrochemical1.84.32Portable electronic devices, flashlightsLithium-ion batteryElectrochemical0.36

[3]

–0.8750.9–2.63Laptop computers, mobile devices, some modern electric vehiclesAlkaline batteryElectrochemical0.671.8Portable electronic devices, flashlightsNickel-metal hydride batteryElectrochemical0.2880.504–1.08Portable electronic devices, flashlightsLead-acid batteryElectrochemical0.170.34Automotive engine ignitionSupercapacitorElectrical (electrostatic)0.018Electronic circuitsElectrostatic capacitorElectrical (electrostatic)0.000036Electronic circuits

看看，這些供能物質多數是化學供能，像是氫氣燃燒，電池放電什麼的。在能量密度上，最高的是核反應

我們看看最可憐的最後兩行。

從技術的可行性上來講，由於我們非常容易獲得很強的電場，所以也能夠獲得較高的電場能密度。但是看看這可憐的能量密度吧，1e-5，這種基本可以忽略掉的效率，怎麼用來大規模地儲存能量呢？

在高壓電中，獲得小範圍的，達到1e7V/m的電場還是比較容易的，但是就算是這樣的電場，單就電場能密度而言，也只有1e1~1e2的量級。如果考慮到這麼高的電場範圍不太大，還有為了維持高電場而需要的附加設備的話，實用性非常低。想像一下我們要在電容上加幾千幾萬伏直流電壓……

磁場呢？我上一次關注磁場的時候，看到德國有研究團隊號稱產生了地球上最強的磁場：12T貌似是。這種磁場下，磁能密度：1e-4~1e-5，我們不討論剩下的事情了好嗎……

下面來回答題主的問題：

可能性：已經實現了；

實用性：目前看來非常小；

我們再來討論一些附加的問題吧。

1. 如何維持一個磁場：磁性物質的磁化，屬於現在的前沿，並且受材料影響很大；常用的、可控的還是線圈的方式。這樣的維持，本身要由電流消耗大量能量，並不適合用於儲能。

2. 如果我們不去管特殊的物質，僅就順磁性來看，是物質內部自旋有序排列的結果。現在我們考慮這樣的方式來儲能：利用物質的磁化。理論上來講，相對磁導率可以大，所以這種方式應該更有效率。但是，這個能量怎麼提出來呢？儲能的過程，是無序變有序的過程；放能，是有序變無序的過程，所以基本上只能靠放熱進行了吧，這又是一個效率極低的過程了。

總之：從大規模儲能上，我看不到磁能的任何優勢。但是，對於控制能量，比如電路中的電感啊，磁能製冷啊，倒是有便於控制的優勢。總之，如果不在高磁場，或者磁性材料上取得宇宙級的突破，磁能是不適合大規模儲能的。

後註：鑒於整個答案裡面，計算只用到了電磁能表達式，高中水平即可，所以沒有列出計算過程。

我不太明白為什麼大家在討論永動機？問題編輯過嗎？

個人同意@沙海田茇的想法。術語上，靜磁能就是指電流攜帶的磁場能量。如果想避免損耗，超導是必須的。至於這麼儲能的可行性，不知道有沒有研究，感覺沒什麼問題。但是，先解決超導技術再說吧，目前所謂的高溫超導，都是相對室溫極低溫度下的，都沒弄明白。任重而道遠啊。

請記住，能量守恆定律決定了第一類永動機不能存在；熵減過程不能自發進行決定了第二類永動機不能存在！請不要再討論永動機了！求你們了！

建議知乎把關於「永動機」的問題全都屏蔽掉算了。。

請翻開高中物理書，找到熱力學三大定律讀一讀。

任何形式的永動機都不可能成立，是的，永磁鐵做的也不行。

其實有很多其他門類的學科可以禍害，用於增加自己智商的優越感和發泄對於自己哲學情思的自我崇拜，為什麼非要找物理呢，出門左轉有數學，出門右轉有哲學。物理辭彙讓人容易看懂有話題性就是罪么？

從理論上說永動機是沒有指望的，即使從直覺上說，無中生有的事情也是不靠譜的。

你的提問太簡單，起碼你該說說你的設計思路吧，很多永動機設計還是蠻有趣的。

雖然受過中學教育的人會把開發永動機的人當成傻瓜，但設計製作永動機的嘗試還是有意思的。

即使造不出永動機，也還是有可能做出些奇奇怪怪的玩具。

楊絳先生：你的問題就是讀書太少而想太多。

我還是更新一下答案吧

首先在這裡我沒有因為知道磁動機而有優越感的意思，因為我只是看過一個視頻而知道有這種東西，只是知道，僅此而已，原理也不懂，所以根本談不上有優越感。

原問題我也截圖了，題主問的是「磁力「永動機」能否應用？」，題主很理智的加了引號，題主也應該是了解過這個磁動機的，並在題主在一些人回答下，評論說明了自己問的就是磁動機，不是所謂的永動機，所以磁動機並不是我YY出來的，而是題主想問的，並且題主問的是磁動機有何應用。

而我們看一下一些回答，

可以說出你的設想，再分析一下那部分你沒考慮周全
你至少說說磁力永動機的設計是怎麼樣的我們才能有回答的切入點好吧
建議知乎把關於「永動機」的問題全都屏蔽掉算了
叫你們多讀書又不願意。
請不要再討論永動機了！求你們了！

這些回答只看到了永動機三個字，認為題主是想做永動機，認為題主民科，自己有了優越感，我沒有理解錯吧。

但重點是題主根本就不是來問永動機的可行性的，而是來了解是磁動機有何應用？並且磁動機本來就是存在的，題主不是要做永動機，看到大家不顧問題本意，直接噴題主，所以才有這個回答。

可能原回答上語言處理不當，還望大家諒解，大家可以看看問題日誌，自作評判，我也不是為了贊來的，就不取匿了，如果你覺得高票噴題主對本問題「磁動機應用」有幫助而點贊的話，我也無話可說。還希望大家理性看問題。

我這個回答只是說有磁動機存在，也沒說出應用，所以其實還是不對題的，希望還是能摺疊吧，但如果知友覺得我說的有道理，點沒有幫助之餘還望點個贊，讓更多人看到，不要再為噴而噴。

——————原回答——————

題主說的是磁動機吧？

磁動機是存在的，現實中已經有了，但磁體磁力會逐漸減小，直至推力小於摩擦力而使磁動機停轉。所以不能永動。

還有我吐槽一下，原問題是

題主添加那麼大兩個引號你們是看不見么？

只看到「永動機」三個字，完全不看題意，只要三個字一出現就已經可以拍為民科，可以在智商上壓制題主了是吧？清一色指責題主多讀書。還有題主問的主要是磁動機應用方面問題，不看清題主想問什麼，直接噴題主真的大丈夫？

樓上秀智商優越的有多少對磁動機了解的？

不了解的的搜索一下很難么？

磁場也有能量，在產生它的時候需要消耗能量

這...基本告別用電池了。

磁能？是指電感那種嗎？如果有超導體應該可行吧！（非物理專業）

力怎麼儲能，我物理學的少你別騙我

怎麼會，初中二年級明確說了這個問題

嚴格來說它不是永動機，只是要衝磁的。設計是有人設計出來過，但中國市面上沒見過。自己百度「自由能」

1.基於目前科技不可能存在永動機。

2.可以說出你的設想，再分析一下那部分你沒考慮周全。