【免费下载】实验2 磁性体磁场正演
磁学探究实验报告
一、实验背景磁学是研究磁性现象和磁体之间相互作用的科学。
在日常生活和工业生产中，磁现象无处不在，如磁铁吸附、指南针指示方向、电机运行等。
为了更好地理解磁学原理，我们设计并进行了以下磁学探究实验。
二、实验目的1. 了解磁学基本概念，如磁体、磁极、磁场等；2. 探究磁体的性质，如磁性、磁极、磁感应强度等；3. 学习磁场的基本规律，如磁感应强度、磁场力等；4. 培养实验操作能力和科学思维。
三、实验原理1. 磁体具有磁性，分为南北两个磁极；2. 磁体之间的相互作用遵循磁极同性相斥、异性相吸的规律；3. 磁场对放入其中的磁体产生磁力，磁力的大小与磁感应强度和磁体磁矩的乘积成正比；4. 磁感应强度在磁场中的分布遵循叠加原理。
四、实验器材1. 磁铁（南北极）；2. 铁芯；3. 铁屑；4. 铅笔芯；5. 漏斗；6. 玻璃板；7. 透明胶带；8. 磁场传感器；9. 数据采集器；10. 计算机软件。
五、实验步骤1. 磁体性质探究（1）将磁铁放在桌面上，观察其南北极位置，记录下来；（2）将磁铁的南极靠近铁屑，观察铁屑的排列情况；（3）将磁铁的北极靠近铁屑，观察铁屑的排列情况；（4）分析磁体性质，得出结论。
2. 磁场规律探究（1）将磁铁放在漏斗中，使磁铁的南极向上，北极向下；（2）将铁芯放在漏斗中，观察铁芯在磁场中的运动情况；（3）将磁场传感器放置在铁芯附近，记录磁场数据；（4）分析磁场规律，得出结论。
3. 磁场力探究（1）将磁铁放在玻璃板上，使其南北极分别与南北极相对；（2）用透明胶带将铅笔芯粘贴在磁铁上，观察铅笔芯在磁场中的运动情况；（3）分析磁场力，得出结论。
4. 磁感应强度探究（1）将磁场传感器放置在磁铁附近，记录磁感应强度数据；（2）改变磁铁与传感器的距离，观察磁感应强度变化；（3）分析磁感应强度与距离的关系，得出结论。
六、实验结果与分析1. 磁体性质探究：磁铁具有磁性，南北极位置固定，磁极同性相斥、异性相吸。
磁力仿真分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过磁力仿真分析，探究电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素之间的关系，并验证理论分析的正确性。
二、实验原理电磁铁的磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素有关。
根据安培环路定律和法拉第电磁感应定律，电磁铁的磁感应强度B可以表示为：\[ B = \mu_0 \cdot \frac{N \cdot I}{l} \]其中，\(\mu_0\)为真空磁导率，N为线圈匝数，I为电流大小，l为线圈长度。
三、实验材料1. 仿真软件：COMSOL Multiphysics2. 电磁铁模型：铁芯、线圈、导线3. 电流源、电压源、电阻等元件4. 铁芯材料：软磁性材料、硬磁性材料四、实验步骤1. 建立电磁铁模型：使用COMSOL Multiphysics软件建立电磁铁模型，包括铁芯、线圈、导线等部分。
2. 设置边界条件：根据实验需求设置边界条件，如电流源、电压源、电阻等。
3. 材料属性：根据实验需求设置铁芯材料属性，包括磁导率、电阻率等。
4. 求解：使用COMSOL Multiphysics软件进行仿真求解，得到电磁铁的磁感应强度分布。
5. 结果分析：分析仿真结果，验证理论分析的正确性，并探究电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素之间的关系。
五、实验结果与分析1. 电流大小对磁力的影响：仿真结果表明，随着电流大小的增加，电磁铁的磁感应强度也随之增加。
这与理论分析相符，说明电流大小对电磁铁磁力有显著影响。
2. 线圈匝数对磁力的影响：仿真结果表明，随着线圈匝数的增加，电磁铁的磁感应强度也随之增加。
这与理论分析相符，说明线圈匝数对电磁铁磁力有显著影响。
3. 铁芯材料对磁力的影响：仿真结果表明，不同铁芯材料对电磁铁磁力有显著影响。
软磁性材料具有较高的磁导率，因此电磁铁磁力较大；而硬磁性材料磁导率较低，电磁铁磁力较小。
六、结论1. 电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素有关。
磁特性综合实验实验报告
课程名称：大学物理实验（一）实验名称：磁特性综合实验图1 起始磁化曲线和磁滞回线0，这说明铁磁材料还残留一定值的磁感应强度B r，通常称B r若要使铁磁物质完全退磁，即B=0，必须加一个反方向磁场H c。
这个反向磁场强度材料的矫顽力。
的变化始终落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。
图2 基本磁化曲线开始周期性地改变磁场强度的幅值时，中，可以得到面积由大到小的一簇磁滞回线，如图2所示。
其中最大面积的磁滞回线称为极限中原点O和各个磁滞回线的顶点a1,，由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回线时，必须将铁磁材料预先退磁，以保证外加磁场H=0，B=0；退磁方法：逐渐减少磁化电流，直到图6 B—H曲线的实验线路上式表明在交变磁场下，任一时刻示波器X轴的输入正比于磁场强度H。
为了测量磁感应强度构成一个回路，R2与C构成一个积分电路。
取电容的值，使R2≫1/ωC，则次级电流为I2=E2[R22+(1/ωC)2]1/2≈E2R2（4）为次级线圈的感应电动势：E2=N2dΦdt =N2S dBdt（5）图7 实验电路示意图磁特性综合测量实验仪图1 DH4516N磁特性综合测量实验仪实物图数字示波器图1 实验操作图50Hz时的磁滞回线) (1)H=N1V xLR1 (2)B=R2CV yN2S50Hz时的磁化曲线)S=1.24×10−4m2，N1=N2=N3=150 S=1.20×10−4m2，N1=N2=N3=150图1 电源频率磁滞回线。
磁性实验报告
磁性实验报告1. 引言本实验旨在通过磁性实验对不同材料的磁性进行观察和比较，以进一步了解磁性的基本原理和特性。
2. 实验材料和仪器2.1 实验材料- 铁- 钢- 铝- 铜- 木材- 塑料2.2 实验仪器- 磁铁- 钢板或磁性实验平台- 移动细铁丝3. 实验步骤3.1 将不同材料依次放置在磁铁附近，并观察是否产生磁性吸引力。
3.2 对于具有磁性吸引力的材料，可以进一步验证磁性的强弱和范围。
3.3 手持磁铁，移动近铁丝或磁性实验平台，观察对材料的影响。
4. 实验结果4.1 铁和钢表现出明显的磁性吸引力，可以吸附和移动细铁丝或磁性实验平台。
4.2 铝和铜没有显示出磁性吸引力，无法吸附或移动细铁丝或磁性实验平台。
4.3 木材和塑料也没有磁性吸引力，表现出与铝和铜相似的反应。
5. 结论通过磁性实验的观察和比较，我们可以得出以下结论：5.1 铁和钢具有明显的磁性，能够产生吸附和移动细铁丝或磁性实验平台的效果。
5.2 铝、铜、木材和塑料不具备磁性，无法产生磁性吸引力。
6. 分析和讨论6.1 磁性的产生和表现与材料内的微观结构密切相关。
铁和钢等具有磁性的材料内的微观结构中含有磁性颗粒或磁性原子，可以在外部磁场的作用下，构成磁力线，从而产生磁性吸引力。
与之相反，铝、铜、木材和塑料等材料内的微观结构中没有磁性颗粒或磁性原子，无法产生磁性吸引力。
6.2 磁性的强弱取决于材料内磁性颗粒或磁性原子的数量和排列方式。
更多的磁性颗粒或更有序的排列会导致更强的磁性吸引力。
6.3 实验结果还可以用于判断物体是否为铁质，例如，家庭中的针、钉一般都是用铁制成，可以通过磁性实验验证。
6.4 本实验只考虑了静态磁性吸引力，未涉及材料的动态磁性响应和其他特性。
磁性材料的具体磁性行为还可通过更深入的实验和研究来考察。
7. 总结通过本实验，我们对磁性的基本原理和特性有了更加清晰和直观的了解。
铁和钢等材料具有磁性吸引力，而铝、铜、木材和塑料等材料则不具备磁性吸引力。
【免费下载】实验2 磁性体磁场正演
《应用地磁学》课程实验报告《应用地磁学》实验报告姓名：学号：指导教师：实验地点：实验日期：《应用地磁学》课程实验报告实验二：磁性体磁场正演一、实验目的：1、通过球体、水平圆柱体磁场的正演计算，掌握简单规则磁性体正演磁场的计算方法；2、通过计算认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律，了解影响磁性体磁场的主要因素（如磁性体的形体、物性参数、走向或计算剖面的选择等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力。
二、实验内容用Matlab语言或C语言编程实现球体和水平圆柱体的磁场(包括Za、Ha、Δt)的正演计算。
三、实验要求假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下,当地磁场T=50000nT，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m，半径r=10m，磁化率k=0.2（SI），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角A′=0°时：1、正演计算球体的磁场（Za、Hax、Hay、ΔT），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图；2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za、Ha、ΔT），画出主剖面异常结果图；3、通过改变球体与水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I）、计算剖面的方位角(A′)，观察主剖面磁场Za的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场特征的影响。
四、实验原理球体与水平圆柱体磁场（Za、Ha、ΔT）的计算公式是以磁化强度倾角I、有效磁化倾角is和剖面与磁化强度水平投影夹角A′来表达。
1、球体磁场的正演公式：《应用地磁学》课程实验报告 [[[⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫'-'---++='+-'--++='+-'--⋅++=]sin cos 3cos cos 3sin )2( )(4]cos cos 3sin 3sin cos )2( )(4]sin cos 3sin 3cos cos )2( )(42222/522202222/522202222/52220A I Ry A I Rx I y x R R y x m Z A I xy I Ry A I R x y R y x m H A I xy I Rx A I R y x R y x m H a ay ax πμπμπμ()]sin 2sin 32sin cos 3cos 2sin 3sin cos )2(cos cos )2(sin )2[(42222222222222222/52220A I yR A I xy A I xR A I R x y A I R y x I y x R R y x m T '-'+'-'--+'--+--++=∆πμ2、水平圆柱体磁场的正演公式：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-+-=--+=]sin 2cos )[()(12]cos 2sin )[()(12222220222220s s s a s s s a i Rx i x R R x m H i Rx i x R R x m Z πμπμ()()()()[] 902cos 2902sin sin sin 2222220----+=∆s s s s i Rx i x R i I R x m T πμ3、有效磁化强度Ms 与有效磁化倾角is ：⎪⎭⎪⎬⎫'==+'=+=--)sec ()sin cos (cos )(112222/122A tgI tg M M tg i I A I M M M M x z s z x s 五、实验报告（内容包括实验目的、实验内容、实验原理、计算程序代码、实验结果、结果分析或小结）《应用地磁学》课程实验报告。
磁性质测试实验报告
实验名称：磁性质测试实验目的：1. 了解磁性材料的磁性质及其变化规律。
2. 掌握磁性质测试的基本方法。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
实验时间：2023年4月10日实验地点：物理实验室实验器材：1. 磁性质测试仪2. 磁性材料样品3. 电流表4. 电压表5. 电阻箱6. 直流电源7. 磁场发生器8. 计时器9. 记录本10. 计算器实验原理：磁性材料在外加磁场的作用下，其磁性质会发生相应的变化。
本实验通过测量磁性材料在不同磁场强度下的磁感应强度、磁导率等参数，来研究磁性材料的磁性质。
实验步骤：1. 准备实验器材，检查设备是否完好。
2. 将磁性材料样品放置在磁性质测试仪的样品台上。
3. 打开直流电源，调节电压至实验所需值。
4. 调节电阻箱，使电流表显示的电流值为实验所需值。
5. 打开磁场发生器，调节磁场强度至实验所需值。
6. 观察磁性材料样品在磁场中的变化，记录磁感应强度、磁导率等参数。
7. 重复步骤5和6，分别测试不同磁场强度下的磁性材料样品的磁性质。
8. 记录实验数据，进行分析。
实验结果与分析：1. 磁感应强度测试结果在不同磁场强度下，磁性材料样品的磁感应强度随磁场强度的增加而增加，但增加幅度逐渐减小。
当磁场强度达到一定值后，磁感应强度基本保持不变。
2. 磁导率测试结果在不同磁场强度下，磁性材料样品的磁导率随磁场强度的增加而增加，但增加幅度逐渐减小。
当磁场强度达到一定值后，磁导率基本保持不变。
3. 实验数据分析通过对实验数据的分析，得出以下结论：（1）磁性材料样品的磁性质与其磁感应强度、磁导率密切相关。
（2）磁性材料样品的磁性质随磁场强度的增加而变化，但变化幅度逐渐减小。
（3）当磁场强度达到一定值后，磁性材料样品的磁性质基本保持不变。
实验讨论：1. 本实验采用磁性质测试仪对磁性材料样品进行测试，实验结果准确可靠。
2. 实验过程中，注意调节电流表和电压表的值，确保实验数据的准确性。
3. 实验结果对磁性材料的应用具有一定的指导意义。
磁铁磁力测试实验报告
一、实验目的1. 了解磁铁的基本性质和磁力的分布规律。
2. 通过实验验证磁铁磁力与磁场强度、距离、材料等因素的关系。
3. 掌握磁力测试的方法和实验技巧。
二、实验原理磁铁是一种具有磁性的物体，其周围存在着磁场。
磁力是指磁铁对磁性物质的作用力。
磁力的大小与磁场强度、距离、材料等因素有关。
本实验通过测量不同条件下磁铁对磁性物质的吸引力和排斥力，分析磁力与各种因素的关系。
三、实验器材1. 磁铁（不同大小、不同形状）2. 磁性物质（如铁钉、铁块等）3. 尺子（用于测量距离）4. 电子秤（用于测量质量）5. 记录本和笔四、实验步骤1. 测量磁铁的磁场强度将磁铁放在平坦的桌面上，用电子秤测量磁铁的质量。
将磁性物质（如铁钉）放在磁铁附近，用尺子测量铁钉与磁铁的距离。
记录数据。
2. 测量磁力与磁场强度的关系改变磁铁与磁性物质之间的距离，重复步骤1，记录不同距离下的磁力值。
分析磁力与磁场强度的关系。
3. 测量磁力与距离的关系保持磁铁与磁性物质的质量不变，改变磁性物质与磁铁的距离，重复步骤1，记录不同距离下的磁力值。
分析磁力与距离的关系。
4. 测量磁力与材料的关系选择不同材料的磁性物质（如铁、镍、钴等），重复步骤1和2，记录不同材料下的磁力值。
分析磁力与材料的关系。
5. 测量磁力与形状的关系选择不同形状的磁铁（如条形、圆形、环形等），重复步骤1和2，记录不同形状下的磁力值。
分析磁力与形状的关系。
五、实验结果与分析1. 磁力与磁场强度的关系实验结果显示，随着磁场强度的增加，磁力也随之增大。
当磁场强度达到一定值后，磁力增长速度逐渐变慢。
2. 磁力与距离的关系实验结果显示，磁力随着距离的增加而减小。
当距离增大到一定程度后，磁力几乎为零。
3. 磁力与材料的关系实验结果显示，不同材料的磁性物质在相同条件下，磁力存在差异。
铁的磁性最强，其次是镍和钴。
4. 磁力与形状的关系实验结果显示，不同形状的磁铁在相同条件下，磁力存在差异。
条形磁铁的磁力最强，其次是圆形和环形磁铁。
第二章-第五节-磁性体的磁场计算及其分析
50.00
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(a)
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N
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（2）倾斜磁化条件下球体磁场
①平面特征
Za 等值线呈等轴状，负异常几乎将正异常包 围；极大值与极小值的连线（即异常的极轴）对 应磁化强度矢量M在地表平面上的投影方向；极 小值位于正异常的北侧，极大值位于坐标原点之 南侧。
②主剖面特征
垂直磁化（i=90°）的垂直磁异常Za（90°） 为轴对称曲线，垂直磁化的水平磁异常Hax（90°） 为点对称曲线；而水平磁化（i=0°）的Za（0 °） 为点对称曲线、Hax（0 °）为轴对称曲线。斜磁 化如Za（45 °）和Hax（45 °）为非对称曲线， Zamax点向磁化强度M的水平分量的反方向移动， 明显的Zamin 点在磁化强度的水平分量正方向一侧，
（一）磁测资料的预处理与预分析
对磁测资料进行予处理和予分析，是要使对 资料的解释建立在资料完整、可靠和便于解释的 基础上。因此，在解释前分析磁测精度的高低、 测网的稀密、系统误差的有无和大小、正常场选 择是否正确、图件的拼接是否正确、资料是否齐 全、是否有干扰（磁性表土、人工磁性堆积物等） 影响存在等，若有问题，就应改正或处理。此外， 还应注意分析磁性地质体的磁性特征（如磁性的 均匀性、方向性和大小）。
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《应用地磁学》课程实验报告
《应用地磁学》实验报告
姓名：
学号：
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实验地点：
实验日期：
《应用地磁学》课程实验报告
实验二：磁性体磁场正演
一、实验目的：
1、通过球体、水平圆柱体磁场的正演计算，掌握简单规则磁性体正演磁场的计算方法；
2、通过计算认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律，了解影响磁性体磁场的主要因素（如磁性体的形体、物性参数、走向或计算剖面的选择等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力。
二、实验内容
用Matlab语言或C语言编程实现球体和水平圆柱体的磁场(包括
Za、Ha、Δt)的正演计算。
三、实验要求
假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下,当地磁场T=50000nT，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m，半径
r=10m，磁化率k=0.2（SI），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角
A′=0°时：
1、正演计算球体的磁场（Za、Hax、Hay、ΔT），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图；
2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za、Ha、ΔT），画出主剖面异常结果图；
3、通过改变球体与水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I）、计算剖面的方位角(A′)，观察主剖面磁场Za的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场特征的影响。
四、实验原理
球体与水平圆柱体磁场（Za、Ha、ΔT）的计算公式是以磁化强度倾角I、有效磁化倾角is和剖面与磁化强度水平投影夹角A′来表达。
1、球体磁场的正演公式：
《应用地磁学》课程实验报告 [[[⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫'-'---++='+-'--++='+-'--⋅++=]sin cos 3cos cos 3sin )2( )(4]cos cos 3sin 3sin cos )2( )(4]sin cos 3sin 3cos cos )2( )(42222/522202222/522202222/52220A I Ry A I Rx I y x R R y x m Z A I xy I Ry A I R x y R y x m H A I xy I Rx A I R y x R y x m H a ay ax πμπμπμ()]sin 2sin 32sin cos 3cos 2sin 3sin cos )2(cos cos )2(sin )2[(42222222
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220A I yR A I xy A I xR A I R x y A I R y x I y x R R y x m T '-'+'-'--+'--+--++=∆πμ2、水平圆柱体磁场的正演公式：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+-+-=--+=
]sin 2cos )[()(12]cos 2sin )[()(12222220222220s s s a s s s a i Rx i x R R x m H i Rx i x R R x m Z πμπμ()()()()[] 902cos 2902sin sin sin 2222220----+=∆s s s s i Rx i x R i I R x m T πμ3、有效磁化强度Ms 与有效磁化倾角is ：⎪⎭⎪⎬⎫'==+'=+=--)sec ()sin cos (cos )(112222/122A tgI tg M M tg i I A I M M M M x z s z x s 五、实验报告（内容包括实验目的、实验内容、实验原理、计算程序代码、实验结果、结果分析或小结）
《应用地磁学》课程实验报告。