速途網(wǎng)9月2日消息（報道：李楠）物理基礎(chǔ)理論怎么走向尖端科技？為什么說一切電磁現(xiàn)象背后都是麥克斯韋方程組？近日，搜狐創(chuàng)始人、董事局主席兼首席執(zhí)行官、物理學博士張朝陽在沃爾沃新能源車內(nèi)講了一堂物理課，從電磁場理論到三相電動機工作原理，硬核解讀新能源汽車背后的電動力學原理。
“真正精彩創(chuàng)新都來自于對本質(zhì)的把握“，張朝陽強調(diào)從第一性原理出發(fā)理解萬事萬物。在卡爾·本茨利用燃油發(fā)動機首次發(fā)動汽車近150年后的今天，新能源汽車正取代傳統(tǒng)燃油車，成為新的出行主力。為了新能源汽車能夠成為風尚？對此，張朝陽表示要尋根究底，從新能源汽車運動電能和電機的核心特征出發(fā)，回歸電動力學來理解電與磁在其中發(fā)揮的作用。
張朝陽首先介紹了發(fā)表于19世紀的麥克斯韋方程組，這一方程組總結(jié)了人類在電磁現(xiàn)象中習得的一切規(guī)律。張朝陽對麥克斯韋方程組進行變形，重新推導了一遍法拉第電磁感應(yīng)定律，而這正是新能源汽車“心臟”三相電動機的工作原理。
三相電動機是利用高壓交流電驅(qū)動轉(zhuǎn)子輸出動力的裝置。根據(jù) “電磁感應(yīng)”定律，交流電在精心設(shè)計的電路中流轉(zhuǎn)，將在定子腔體中感應(yīng)出旋轉(zhuǎn)磁場，這就是“電生磁”現(xiàn)象。作為永磁鐵的轉(zhuǎn)子會傾向于與磁場方向保持平行，會追逐著旋轉(zhuǎn)磁場跑動，進而帶動了車輪同步轉(zhuǎn)動，汽車就開起來了。
當汽車轉(zhuǎn)動起來后，電磁感應(yīng)中的“磁生電”便開始發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時，自身的磁場會產(chǎn)生反向的電壓，把動力轉(zhuǎn)換回電能。電動機傾向于把電能轉(zhuǎn)換為動力，但轉(zhuǎn)子又傾向于把動力“還回去”。二者是此消彼長、互相“拔河”的過程，當轉(zhuǎn)子越轉(zhuǎn)越快，它反向轉(zhuǎn)換的能力越來越強，所以最終給到車輪的動力會變得越來越小。
張朝陽解釋，這就是開車時感覺“低速有勁，高速乏力”的原因所在，混動新能源車的出發(fā)點正是為了解決電動機這一缺陷。他從基礎(chǔ)理論出發(fā)，通過仔細分析三相電動機線圈上的電壓平衡方程，從中解出了三相電動機輸出扭矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，用數(shù)學定量地描述了三相電動機的工作狀態(tài)。
這堂“車里的物理課”拆解了日常出行場景背后的物理學原理，直播間網(wǎng)友們點贊稱這種別致的授課模式能夠更好地理解物理?！稄埑柕奈锢碚n》自2021年至今直播講課220余期，近日還發(fā)布了同名物理科普書籍第三卷（量子力學），在社會上掀起了科學學習的熱潮。近三年時間，除了理論物理水平得以提高，張朝陽感觸比較深的是自己用物理知識研究了很多企業(yè)工程上的產(chǎn)品問題。
正如他多次強調(diào)基礎(chǔ)科學是非常重要的，在象牙塔里很多演算不只是滿足人們對于未知世界好奇心，而是距離創(chuàng)造美好生活、解決人類實際生活中存在的問題如此之近。在張朝陽看來，一個企業(yè)或者產(chǎn)品部門需要有懂物理的科學家，比如面對燃油機、電動機或者混動專用發(fā)動機，不同于根據(jù)業(yè)界經(jīng)驗套用公式，物理學家知道公式是怎么來的，去調(diào)參數(shù)可以設(shè)計出新的東西。
