超导磁悬浮力测量

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近 代 物 理 实 验 报 告 -高温超导

近 代 物 理 实 验 报 告 -高温超导

近代物理实验报告实验题目:高温超导材料的特性与表征作者:***时间:2015-09-17高温超导材料的特性与表征【摘要】本实验主要通过对高温超导材料Y-Ba-Cu-O特性的测量,理解超导体的两个基本特性,即完全导电性和完全抗磁性,了解超导磁悬浮的原理。

本实验利用液氮将高温超导材料Y-Ba-Cu-O降温,用铂电阻温度计测量温度,通过测量铂电阻的大小及查询铂电阻-温度对照表得出相应的温度,再电压表测得超导体电阻,即能得到超导体电阻温度曲线,测得该样品的超导转变温度约为93K;再通过超导磁悬浮实验验证了高温超导材料的磁特性,得到分别在零场冷却,有场冷却下的超导体的磁悬浮力与超导磁体间距的关系曲线。

【关键词】高温超导零电阻现象MEISSNER效应低温恒温器四引线法磁悬浮【引言】从1991年荷兰物理学家卡默林·翁纳斯(H.K.Onnes)发现低温超导体,超导科技发展大体经历了三个阶段:1911年到1957年BCS超导微观理论问世,是人类对超导电性的基本探索和认识阶段,核心是提出库珀电子对;第二阶段是从1958年到1985年是超导技术应用的准备阶段,成功研制强磁场超导材料,发现约瑟夫森效应;第三阶段是1986年发现高于30K的超导材料,进入超导技术开发时代。

超导研究领域的系列最新进展,为超导技术在更方面的应用开辟了十分广阔的前景。

超导电性的应用十分广泛,例如超导磁悬浮列车、超导重力仪、超导计算机、超导微波器件等,超导电性还可以用于计量标准,在991年1月1日开始生效的伏特和欧姆的新实验基准中,电压基准就是以超导电性为基础。

本实验目的是通过对氧化物高温超导材料的测量与演示、加深理解超导体两个基本特性;了解超导磁悬浮原理;了解金属和半导体的电阻随温度变化以及温差电效应;掌握低温物理实验的基本方法:低温的获得、控制和测量。

【正文】一、实验原理1.超导现象、临界参数及实用超导体(1)零电阻现象将物体冷却到某一临界温度Tc以下时电阻突然降为零的现象,称为超导体的零电阻现象。

大学磁悬浮实验报告

大学磁悬浮实验报告

大学磁悬浮实验报告实验报告大学磁悬浮实验报告一、实验目的本次实验的目的是研究磁悬浮原理以及悬浮高度与磁场大小的关系,进一步深化我们对磁场和力学的理解。

二、实验原理磁悬浮是利用了超导体和永久磁铁之间的相互作用力而实现的。

当超导体置于磁场中时,由于超导体本身特殊的电性质,从而可使磁场在超导体内不存在。

因此,超导体内的物体可以通过永久磁铁的磁场被悬浮起来。

根据悬浮高度与磁场大小的关系,我们可以通过调整磁铁磁场大小来控制物体的悬浮高度。

三、实验步骤1. 将永久磁铁放在台面上,保持水平。

2. 将超导体放在磁铁上方,调整超导体位置。

3. 均匀地撒上磁铁粉末,观察物体和磁铁之间的作用力,进一步调整物体的位置。

4. 测量物体悬浮的高度,记录数据。

5. 重复实验3-4步骤,分别记录不同磁铁大小下物体的悬浮高度。

四、实验结果经过多次实验,我们得出了如下的实验数据:磁铁大小(高度/cm)悬浮高度(cm)0 02 34 66 98 12从实验数据可以看出,物体的悬浮高度与磁铁大小成正比关系,而且比例系数大约为1.5。

五、实验结论通过本次实验,我们深入了解了磁悬浮的原理以及物体悬浮高度与磁场大小的相关性。

我们发现,通过调整磁铁大小可以控制物体的悬浮高度,这种现象可以应用于现实中,例如在磁悬浮列车和飞行器的设计中,将会发挥非常重要的作用。

六、实验感想本次实验让我深入了解了磁悬浮的原理,而且还体验了调整实验条件、记录数据和分析数据的整个过程。

在实验中,我深刻体会到了科学精神,也更加珍惜科学实验的机会,希望以后能再次参加这样有趣、实用的实验。

超导技术在地球科学研究中的应用

超导技术在地球科学研究中的应用

超导技术在地球科学研究中的应用引言地球科学是研究地球的物理、化学和生物特性以及地球内外相互作用的学科。

随着科技的不断发展,超导技术逐渐在地球科学研究中得到广泛应用。

超导技术以其低温、高灵敏度和高精度的特点,为地球科学研究提供了强大的工具和方法。

本文将从地震监测、地磁探测、地球内部结构研究和地球物理实验等方面,探讨超导技术在地球科学研究中的应用。

一、地震监测地震是地球内部能量释放的结果,对于研究地壳运动、地震活动规律和地震预测具有重要意义。

超导技术在地震监测中发挥着重要作用。

1.超导重力仪超导重力仪是一种利用超导磁悬浮技术测量地球重力变化的仪器。

它通过测量地球重力的微小变化,可以探测到地下水位、地壳运动、岩石变形等信息。

超导重力仪具有高灵敏度和高精度的特点,可以实时监测地震前兆信号,提供地震预警和预测的重要数据。

2.超导磁力计超导磁力计是一种利用超导材料的磁性特性测量地球磁场变化的仪器。

地球磁场的变化与地震活动密切相关,超导磁力计可以实时监测地磁场的微小变化,提供地震预警和预测的重要数据。

二、地磁探测地磁场是地球磁性物质产生的磁场,对于研究地球内部结构、地球磁场变化和地磁活动具有重要意义。

超导技术在地磁探测中发挥着重要作用。

1.超导磁力计阵列超导磁力计阵列是一种利用多个超导磁力计组成的网络测量地磁场变化的仪器。

它可以实时监测地磁场的微小变化,提供地球内部结构和地磁活动的重要数据。

超导磁力计阵列具有高灵敏度和高精度的特点,可以提高地磁探测的分辨率和精度。

2.超导磁测仪超导磁测仪是一种利用超导磁性材料测量地球磁场变化的仪器。

它可以实时监测地磁场的微小变化,提供地球磁场变化和地磁活动的重要数据。

超导磁测仪具有高灵敏度和高精度的特点,可以提高地磁探测的分辨率和精度。

三、地球内部结构研究地球内部结构是研究地球内部物质组成、物理性质和运动规律的重要内容。

超导技术在地球内部结构研究中发挥着重要作用。

1.超导磁测仪超导磁测仪可以测量地球磁场的微小变化,通过分析地磁场的变化,可以推断地球内部物质组成和运动规律。

超导磁悬浮列车模型运行观察实验

超导磁悬浮列车模型运行观察实验

超导磁悬浮列车模型运行观察实验超导磁悬浮列车是一种利用超导材料和磁场相互作用实现悬浮和运行的高速交通工具。

为了观察和研究超导磁悬浮列车的运行特性,进行实验是非常重要的。

本文将详细解读从定律到实验准备以及实验过程,并探讨实验的应用和其他专业性角度。

一、实验目的与背景超导磁悬浮列车作为新型的高速交通工具,具有重要的研究和实际应用价值。

实验的目的是通过观察超导磁悬浮列车模型的运行特性,了解超导磁悬浮技术在实际运行中的可行性和优势。

二、实验所需材料和设备1. 超导材料:选择具有良好的超导性能和稳定性的材料,如复合超导体YBCO(YBa2Cu3O7)。

2. 磁悬浮装置:包括磁悬浮轨道、电磁系统和控制系统等。

3. 实验测量设备:包括温度计、压力计、电流表等。

三、物理定律和原理1. 超导效应:当物质温度降至超导临界温度以下时,超导体内部的电阻消失,磁场被完全排斥。

2. 磁场效应:当超导体被置于磁场中时,磁场将对超导电流产生力,实现磁悬浮和运行。

3. 气体动力学定律:包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律等。

四、实验准备1. 搭建实验平台:安装磁悬浮轨道、超导材料和磁体等设备,确保平台稳定和准备充分。

2. 温度控制:使用温度控制设备,将实验室温度降至超导材料的临界温度以下。

3. 磁场控制:使用磁体和电磁系统,产生稳定的磁场,并与超导材料相互作用。

五、实验过程1. 实验开始前:确保实验平台和设备处于正常工作状态。

2. 清洁超导材料:使用纯净剂和无尘布清洁超导材料表面,确保材料的清洁度和超导性能。

3. 磁悬浮实验:将超导材料放置在磁悬浮轨道上,通过磁悬浮装置产生稳定的磁场,观察超导材料的悬浮和运行状态。

4. 温度和压力监测:使用温度计和压力计等设备,实时监测实验中超导材料的温度和压力变化。

5. 变量控制和调节:通过调节磁场、温度和压力等变量,观察和分析影响超导磁悬浮列车运行特性的因素。

六、实验应用和专业性角度1. 材料科学角度:通过实验研究超导材料的物理性质和磁场效应,进一步优化超导材料的结构和性能,提高超导磁悬浮列车的运行效率和安全性。

高温超导实验

高温超导实验
对于一般超导体,如图所示
图2第Ⅰ类超导体临界磁场随温度的变化
在Tc以下,临界磁场Hc(T)随温度下降而增加。这种超导体称为第Ⅰ类超导体。
对于第Ⅱ类超导体,如图所示
图3第Ⅱ类超导体临界磁场随温度的变化
当 时,磁场开始进入超导体中,但体系仍有无阻的能力, 称为下临界磁场。当 ,磁场进入超导体越来越多,超导态逐渐转化为正常态, 称为上临界磁场。 区域的状态为混合态。高温超导体为第Ⅱ类超导体。
由图可见,实验测量中,在液氮正常沸点到室温温度范围内,硅二极管电阻与温度具有良好的线性关系,这与理论曲线是相符合的。通过记录室温下的硅二极管两端电压和标准电阻的电流,可算出室温下硅二极管电阻的值为5.116KΩ,电阻率随温度的下降而增大。需要指出的是,在温度降低到一定程度时,由于导线热胀冷缩,使得硅二极管断路,无法记录之后的数据,但线性关系还是很明显的。
4.3高温超导磁悬浮力测量
零场冷条件下,测得的力与距离的曲线如图11所示
图11零场冷条件下磁悬浮力与距离的关系曲线
其中上方的曲线为磁铁与样品距离靠近时的曲线,下方曲线为磁铁与样品距离远离时的曲线。根据演示实验,零场冷时,两者之间产生排斥作用。当距离较远时,超过作用力范围,因而无作用力,随着距离越来越小,斥力越来越明显。当磁铁从最近处远离样品时,由于样品处于混合态,因此磁通线排出时会受到阻力,即表现为两者吸引,随着距离的不断增大,吸引力也不断增大,但当超过力的作用范围时,吸引力不断减小,最后为0。
2.2电阻温度特性
2.2.1纯金属材料的电阻温度特性
纯金属晶体的电阻产生于晶体的电子被晶格本身和晶格中的缺陷的热振动所散射,实际材料中存在的杂质和缺陷也将破坏周期性势场,引起电子的散射。
铂金属与温度的关系在液氮正常沸点(77.4K)到室温温度范围(288.16K)内,具有良好线性。铂电阻温度计是符合13.8-630.74K温度范围的国际实用基准温度计。

高温超导实验报告

高温超导实验报告

高温超导材料的特性与表征实验报告10物理小彬连摘要本实验对高温超导体的超导转变曲线进行了测量,测量得到其起始转变温度,临界温度,零电阻温度;进行了低温温度计的标定,证明了硅二极管温度计和温差电动势在一定范围内随温度变化的线性关系;通过高温超导的磁悬浮演示了解高温超导体的两个独有的特性:混合态效应和完全抗磁性,并测量得出磁悬浮力与超导体-磁体间距的关系曲线。

关键词高温超导体超到临界参数零电阻现象完全抗磁性磁悬浮力一、引言1911年,荷兰物理学家卡末林-昂纳斯(H.K.Onnes,1853—1926)用液氦冷却水银线并通以几毫安的电流,在测量其端电压时发现,当温度稍低于液氦的正常沸点时,水银线的电阻突然跌落到零,这就是所谓的零电阻现象或超导电现象。

自从低温超导体发现以来,科学家们对超导电性现象(微观机制)和超导技术以及超导材料进行了大量的研究。

在超导技术开发时代,世界各国科学家相机取得了突破性进展,研制出临界温度高于液氮温度的氧化物超导体,又称为高温超导体。

超导研究领域的系列最新进展,为超导技术在个方面的应用开辟了十分广阔的前景。

超导电性的应用十分广泛,例如超导磁悬浮列车、超导重力仪、超导计算机、超导微波器件等,还可以用于计量标准。

本实验目的:通过在低温条件下测量高温超导体的电阻温度曲线和低温温度计的比对,了解高临界温度超导材料的基本特性及测试方法,了解金属和半导体的电阻随温度的变化及温差电效应,掌握低温物理实验的基本方法:低温的获得、控制和测量。

二、实验原理1.超导现象及临界参数1)零电阻现象(如下图)超导现象:电阻突然跌落为零,或称零电阻现象,并将具有此种超导电是的物体称作超导体(只有直流电情况下才有零电阻现象)Tc(超导临界温度):即当电流,磁场及其他外部条件保持为零或不影响转变温度测量的足够低值是超导体呈现超导态的最高温度。

Tc,onest(起始转变温度):降温过程中电阻温度曲线开始从直线偏离处的温度。

高温超导实验报告

高温超导实验报告

高温超导实验报告【摘要】采用杜瓦容器和低温恒温器获得从液氮沸点到室温的任意温度,在此条件下,测量高温超导材料电阻的起始转变温度为101.4K、临界温度约为96.50K、零电阻温度为92.39K。

进行温度计的比对,发现硅二极管电压、温差电偶均与温度成接近线性的关系。

观察了高温超导磁悬浮现象,并定量对高温超导体的磁悬浮力与距离的关系曲线进行了扫描,进一步了解场冷和零场冷。

【关键词】液氮、高温超导、铂电阻、硅二极管、温差电偶一、引言1911年昂纳斯首次在4.2K水银的电阻突然消失的超导电现象。

1933年迈斯纳发现超导体内部的磁场是保持不变的,而且实际上为零,这个现象叫做迈纳斯效应。

1957年巴丁、库柏和施里弗共同提出来超导电性的微观理论:当成对的电子有相同的总动量时,超导体处于最低能态。

电子对的相同动量是由电子之间的集体相互作用引起的,它在一定条件下导致超流动性。

电子对的集体行为意味着宏观量子态的存在。

这一超导的微观理论成为BCS理论,1972年他们三个人共同获得了诺贝尔物理学奖。

T超导电性》,后1986年4月,柏诺兹和缪勒投寄文章《Ba-La-Cu-O系统中可能的高c来日本东京大学几位学者和他们二人先后证实此化合物的完全抗磁性。

虽然后来又发现了125K的铊系超导体和150K的汞系氧化物,但是YBCO仍是目前最流行的高温超导材料。

超导电性的应用十分广泛,例如超导磁悬浮列车、超导重力仪、超导计算机、超导微波器件等,超导电性还可以用于计量标准等。

二、原理2.1MEISSNER效应1933年,MEISSNER和OCHSENFELD通过实验发现,无论加磁场的次序如何,超导体内磁场感应强度总是等于零,即使超导体在处于外磁场中冷却到超导态,也永远没有内部磁场,它与加磁场的历史无关。

这个效应被称为MEISSNER效应。

2.2临界磁场磁场加到超导体上之后,一定数量的磁场能量用来立屏蔽电流的磁场以抵消超导体的内部磁场。

超导材料的磁性测量方法与数据分析

超导材料的磁性测量方法与数据分析

超导材料的磁性测量方法与数据分析引言:超导材料是一类在低温下具有零电阻和完全抗磁性的材料。

它们在电力输送、磁共振成像、磁悬浮等领域有着广泛的应用。

研究超导材料的磁性是了解其电子结构和超导机制的重要手段。

本文将介绍超导材料的磁性测量方法和数据分析。

一、超导材料的磁性测量方法1. 磁化率测量:磁化率是描述材料对外加磁场响应的物理量。

在超导材料中,由于完全抗磁性的特性,其磁化率为零。

通过测量超导材料在不同温度和外加磁场下的磁化率变化,可以了解其超导转变温度和临界磁场。

2. 磁滞回线测量:磁滞回线是描述材料磁化过程的曲线。

在超导材料中,由于完全抗磁性,其磁滞回线为零。

通过测量超导材料在不同温度和外加磁场下的磁滞回线,可以确定其超导转变温度和临界磁场。

3. 磁化率随温度变化测量:超导材料的超导转变温度是其重要的物理参数。

通过测量材料在不同温度下的磁化率,可以确定其超导转变温度。

磁化率随温度变化的曲线通常呈现出明显的跳跃特性,这标志着超导转变的发生。

二、超导材料磁性数据的分析1. 超导转变温度的确定:通过分析磁化率随温度变化的曲线,可以确定超导转变温度。

通常采用磁化率对温度的一阶导数来寻找曲线中的跳跃点,该点对应的温度即为超导转变温度。

2. 临界磁场的确定:超导材料在临界磁场下会失去超导性。

通过分析磁滞回线的形状和大小,可以确定超导材料的临界磁场。

临界磁场通常定义为磁滞回线上磁场为零的临界点。

3. 磁化率的修正:在实际测量中,由于实验装置和样品本身的磁化效应,会引入一定的误差。

为了得到准确的磁化率数据,需要对实验结果进行修正。

常见的修正方法包括减去背景磁化和减去样品的直流磁化。

4. 数据的拟合与分析:通过对磁化率随温度和磁场变化的实验数据进行拟合,可以得到超导材料的相关物理参数。

常用的拟合方法包括临界指数拟合、Ginzburg-Landau理论拟合等。

通过这些拟合分析,可以了解超导材料的超导机制和性质。

结论:超导材料的磁性测量方法和数据分析是研究其电子结构和超导机制的重要手段。

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实验十七 超导磁悬浮力测量
实验目的
1、定性观察超导磁悬浮现象
2、测量超导磁悬浮力与距离的关系
3、了解传感器测力的原理及使用方法
实验装置
实验装置包括主件和电源及显示系统两部分。

主件包括磁铁、样品架、位移调节盘、液氮槽、传感器等部分。

实验原理
1、零电阻现象
当把某种合金或金属冷却到某一特定温度Tc时,其直流电阻突然变为零,把这种在低温下发生的零电阻现象称为物体的超导电性,具有超导电性的材料称为超导体。

电阻突然消失的某一确定温度Tc称为临界温度。

超导体的零电阻特性在实验上是很难观察的,一个最好的方法是超导环中持续电流实验。

它是将一超导环先置于磁场中,然后冷却使之转变为超导体,然后撤去外场,这时在超导态的环中感生出一电流
(1)
其中τ=L / R是电流衰减时间常数,L是环的自感,R为电阻。

对于正常电阻τ很小,环内的电流很快衰减为零;对于超导环则情况不同,电流衰减非常慢。

2、完全抗磁性
当把超导体置于外加磁场时,磁通不能穿透超导体,而使体内的磁感应强度始终保持为零(B≡ 0),超导体的这个特性有称为迈斯纳(Meissner)效应。

完全抗磁性(见图1)是独立于零电阻特性的另一个基本属性。

超导
体的完全抗磁性是由于表面屏蔽电流(也称迈纳斯电流)产生的磁通密度在导体内部完全抵消了由外场引起的磁通密度,使其净磁通密度为
零,它的状态是唯一确定的。

从超导态到正常态的转变是可逆的。

图一超导体的完全抗磁性
迈纳斯效应可以通过磁悬浮实验直观演示:当一个小的永久磁体放到超导样品表面附近时,由于永久磁体的磁通线不能进入超导体,在永久磁体和超导体之间存在的斥力可以克服磁体的重力,而使小磁体悬浮在超导表面一定的高度。

但高温超导体样品特征决定了它们具有非完全抗磁性。

迈纳斯效应是个直流效应,用磁悬浮实验可直观形象描述超导体的这种抗磁特性,因此磁悬浮是个很好的演示实验,但它较难给出定量结果。

为了知道一个样品是否具有抗磁性需要测量该样品的磁化强度M(或磁化率X)随温度的变化关系。

测量方法很多,有磁称法、振动样品磁强针及SOUID磁强计等,这些都是测量直流磁化率X DC的方法,他们要求高,装置复杂。

排斥力的大小与样品的磁化强度及磁场梯度有关:
(2)
实验上斥力F的大小可测量,并可用压力传感器把它变成电信号。

图2 传感器电桥
3、仪器工作原理
斥力的大小可用压力传感器把它变成电信号,力的大小与两者之间的距离有关,距离可用百分表测,这样就可测定磁悬浮力了。

传感器是一个电桥电路,受传感杆传来的力的作用,电桥某一臂电阻发生变化,使电桥失去平衡,有电压信号输出,输出的大小与力的大小成比例。

见图2。

实验内容
一、测量超导磁悬浮力
磁悬浮装置示意图见图3。

1、实验测量前的工作
(1) 首先按说明书所述装好样品,然后把传感器的工作电压线接到仪器的电源插座,传感器的电源输出(V S)线接到仪器的信号输入插座,调节工作电压V = 5.0伏。

无受力的情况下V S应为零,但因为已有连接棒等负载,其输出并不为零,利用仪器调零电位器把它调到零。

图3 磁悬浮装置示意图
(2) 戴好清洁手套取出超导样品,用酒精清洁其表面后,装在样品架上并固定在盛液氮的胶木杯内,再把它置放在连接棒下端的磁铁(强度4500Gs左右)下面(安装样品时样品面要保持平放状态,并且固定好,以免实验过程中样品脱落。

旋紧螺丝时不要过分用力,但不要过分紧张以免把样品弄坏。

)。

调节磁铁与样品的距离,使之在最大距离时百分表为最大指示刻线处(端线刻度30mm或0mm,百分表外壳可转动),及最小距离时(样品表面与磁铁表面即将接触但未接触)为百分表的最小指示刻线处(0mm或30mm处),即刻度的两端点,并记住这两个点。

下面的测量应在这个范围内,硬超出这两个范围,将会使百分表的精度受损害,特别是超出零点时,测量到的不是真数值。

如何判断已达到最小距离?只要调节到V S零值不变的最下距离即是,因为样品表面与磁铁表面相碰时V S值明显变化,并且接触时蜂鸣器会响(由于样品很脆,为了避免损坏样品,在实际过程中,我们使用和样品同厚度的模拟样品来进行调节)。

2、测量
(1) 观察室温条件下磁铁与超导材料间相互作用情况
缓慢改变磁铁与样品的距离,从最大(30㎜)到最小,并观察V S数值有否变化。

(2) 测量超导体排斥磁力的大小
调节磁铁与样品的距离为30mm,向样品倒入液氮,起初挥发较快,再倒入液氮,直到液面稳定,此时超导样品已处于超导态了。

然后缓慢的减小距离,每隔1mm(大指针转一圈)测一次,一直到原来定的最小距离为止(注意样品表面与磁铁表面不能碰到,否则会产生机械斥力损坏样品)。

本样品排斥力范围:0~15MV左右。

然后把距离从最小到最大变化,同样每隔1mm测一次V S。

两次数据不重复(在实际测量过程中,为了不损坏样品,我们待测的最小距离不是0mm,而通常是2-3mm,这样就可以避免由于样品未裝平或调节零距离不精确而造成样品和磁铁片相接触,造成样品的损坏)。

如果感到实验数据不满意,需重新测量,一定要吹干样品从头来,否则数据不重复。

(3) 测量常规磁铁排斥力的大小
让液氮挥发干,取出样品,并用热吹风吹干,把样品放在干燥缸内。

用磁铁片(强度大约2000Gs)代替样品,按上述方法测量在室温条件下从最大距离(30mm)到最小距离缓慢变化过程中V S的变化,同样每隔1mm测一次V S,接着测距离从小向大方向变化的V S值并与超导体样品的结果比较。

安装磁铁片时应注意:
① 因为我们的目的是测量排斥力,所以两磁铁应同极(如N极)相对,不要用磁铁片的S极与磁铁的N极相对进行测量,否则,由于磁铁的吸引力很强,当操作不慎时,两磁铁会快速吸引而碰伤手(不要用手直接拿着磁铁片去试引力还是斥力,因为两磁铁的作用力很大,不小心就会伤到手,我们可以把磁铁片放在手里,握紧后在进行测试)。

② 同时不要在两磁铁靠近的空间处安装磁铁片,以防两磁铁相吸。

③ 安装磁铁片时请注意个人的防磁用品不要靠近磁铁片。

二、进行定标实验
传感器输出的电压信号与受力的大小有关,为计算方便需要测量出传感器输出电压信号与力的大小的关系。

方法是:
①拆去样品使传感器空载,距离调到最大(30mm),再次对V S调零。

②把位移杆移到中间位置,卸下百分表。

③工作电源与步骤2中的实验时相同,不能改变。

④依次按大小,分别用100g、200g、300g、400g、500g、600g、700g、800g、900g、1000g砝码吸在磁铁上,并记下砝码重量(W)和
V S的数值,作图求出相关系数。

注意:取下砝码时先固定好传感器杆,并且不要横向剥拉砝码,以免把传感器的内应片弄坏。

本实验对斥力定位为正,现是引力,V S为负值了,所以,可取绝对值进行作图。

记录传感器各对应的输出电压,并作校正曲线。

校正曲线的斜率即为转换系数K(N/mV)。

求出K后即可将传感器输出电压转换为力的大小。

做出超导样品磁悬浮力与距离的曲线。

做出两磁铁间排斥磁力与距离的曲线。

注意事项
1、实验过程中,液氮会连续挥发,而且盛装液氮的盒子较小,又开口处于大气中、挥发较快,所以应及时补加,并应注意保持样品处于超导态(此时样品不能露出液氮表面)。

2、灌液氮时应小心,以免液氮溅出到手脚上冻伤皮肤。

3、为操作方便起见,可把液氮从杜瓦瓶(或热水瓶)内先倒入小的保暖杯内,再从保暖杯倒入样品盒内,并且要注意不要让保暖杯与磁铁片相吸,否则液氮会溅出,冻伤皮肤。

4、转动距离旋柄时应缓慢进行。

5、注意百分表位置固定后,实验过程中别再做移动。

6、样品安装要放平,磁铁片不能与样品相接触,以免损坏样品。

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