| 杠杆与扭矩 |
| 杠杆与扭矩有时候存在共生现象，但两种解释方式绝然不同。 |
| 如有一物体，在一定高度落下，可以用不同方式来测试（或者提取)它的能量。假设物体重1公斤，高度10米，如下图： |
| 方式 | 势能（公斤米） | 杠杆做功计算式(阻力臂设定为1米） | 做功值（公斤米） |
| 直接下落 | 10 | 10.00 |
| 1米杠杆 | 10 | 1kg*1m*10 | 10.00 |
| 2米杠杆 | 10 | 2kg*1/2m*10 | 10.00 |
| 3米杠杆 | 10 | 3kg*1/3m*10 | 10.00 |
| 4米杠杆 | 10 | 4kg*1/4m*10 | 10.00 |
| 5米杠杆 | 10 | 5kg*1/5m*10 | 10.00 |
| 杠杆是以加大力臂而省力，但同时要以增加行程即做功长度为代价，也就是说杠杆省力不省功。 |
| 另外杠杆与物体着落点有多种组合形式，同一高度的物体朝下方杠杆动力臂的不同距离的着力点所做的功是决然不同的，如杂技表演中的跳板，着力点离支点中心越远，作用力越大，因为下落时人为施加了横向的力，使下落路径变为斜线，增加了做功物体的行程。 |
| 扭力增殖 |
| 扭矩现象则不同， 仍以组图为例，不同下落方式的物体路径长度与做功值的详细情况列表如下（每下降1米的功是1kgf)： |
| 方式 | 势能（公斤米） | 路径长度计算式 | 路径长度值（米） | 做功计算式 | 做功值（公斤力米） |
| 直接下落 | 10 | 10 | 10.00 | 10m*1kgf.m | 10.00 |
| 1米半径 | 10 | 3.1416*1m+1m*8 | 11.14 | 1m*9*1kgf.m | 9.00 |
| 2米半径 | 10 | 3.1416*2m+1m*6 | 12.28 | (1.74m*2+2m*7)*1kgf.m | 17.48 |
| 3米半径 | 10 | 3.1416*3m+1m*4 | 13.42 | （2.227m+2.857m）*2+3m*5)*1kgf.m | 25.17 |
| 4米半径 | 10 | 3.1416*4m+1m*2 | 14.57 | (（2.549m+3.413m+3.833m）*2+4m*3)*1kgf.m | 31.59 |
| 5米半径 | 10 | 3.1416*5m | 15.71 | (（2.94m+3.969m+4.547m+4.856m）*2+5m)*1kgf.m | 37.62 |
| 由以上列表计算值可见，由于物体下落路径不同，而产生的扭力不同。下落路径偏离重心线越远，路径长度值越大，产生的扭力（做功值）越大。若继续加大转轮的半径，扭力增殖速度会更快，扭力为1/2∏乘半径的平方值，即物体做功值为物体运动所围面积值。 |
| 液体重力发电 |
| 液体重力发电系统是利用物体下落方式不同而作用力不一样的原理，通过增大下落路径长度进而增大与转动轴中心的垂直距离，即增大力矩来做功发电的机电系统。 |
| 按照能量守恒定律和杠杆原理，物体下落所做的功等于它的势能，是不会增加的。 |
| 巧妙利用圆的外周平滑特性，使物体下落时可以不用“吹灰之力”，改变物体下落的方向来增大物体下落的路径，相应增大与中心轴的垂直距离即扭矩而增加了功率。 |
| 物体下落按圆周方向运动，使自由落体由垂直向下的力又增加了水平方向的力，水平方向的力由圆周支撑迫使下落物体增加行径而来，是人工干预与地心引力共同作用的结果。 |
| 物体下落的势能是指自由落体，利用物体重力做功需要考虑物体下落的速度与时间（以无失重为限）。而按圆周低速运动，增加了物体下落的时间，增大了地心引力对物体的作用力。 |
| 那么，利用液体重力发电的经济性如何呢？ |
| 按照卧式离心泵的经济扬程，列表计算如下： |
| 经济扬程 | 水车半径 | 做功区值 | 发电功率 | 功率增殖 | 增殖系数 |
| 功率30-200KW | 扬程*0.95/2 | 半径平方*∏/2 | 做功区值*0.459 | 发电功率-扬程 | 功率增殖/扬程 |
| 20 | 10 | 142 | 65 | 45 | 2.3 |
| 25 | 12 | 222 | 102 | 77 | 3.1 |
| 30 | 14 | 319 | 146 | 116 | 3.9 |
| 35 | 17 | 434 | 199 | 164 | 4.7 |
| 40 | 19 | 567 | 260 | 220 | 5.5 |
| 45 | 21 | 718 | 329 | 284 | 6.3 |
| 50 | 24 | 886 | 407 | 395 | 7.9 |
| 试制样机12 | 6 | 51 | 23 | 11 | 1.0 |
| 注：发电功率系数0.75为水泵效率，0.85为做功利用角度，0.9为转换损耗，0.8为发电机效率总效率0.459 |
| 由上表可以看出，用水车方式将势能转化为动能的效率是极高的，且水车半径越大效率越高。若将现有水电站（大多落差在50-100米）改为水车式发电机，效率惊人。 |
附：扭矩计算图（两个完整的圆是皮带轮）把1公斤的物体挂在皮带轮顶部位置；增殖系数速查表：
| 联系人：唐利华 电话18062392600 QQ：1485493861 |
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