铁磁材料居里点测量


顺磁性物质的磁化率χ为正( χ P > 0 ),其磁化强度 M 与磁化场 H 同向;χ P 的数值很 小,仅显示微弱磁性,在室温下, χ P 为 10-3~10-6 数量级。顺磁物质有一个固有原子磁矩, 磁矩受热骚动,在没有外磁场时,这些磁矩是杂乱分布的,当外加磁场时,这些磁矩就获
得或趋向于获得与外磁场相同方向的排列。具有顺磁性的物质很多,典型的有稀土金属和
和-Br(≈-Bm)两种不同的剩磁,矩磁材料常用作记忆元件,如电子计算机中存储器的芯片。
软磁材料和硬磁材料的根本区别在矫顽磁力 Hc 的差别。对于高磁导率的软磁材料,Hc 很小,只有 1~10A/m(10-2~10-1 奥);对于高矫顽磁力硬磁材料,Hc 在 105A/m(1000 奥) 以上;矩磁材料的矫顽磁力 Hc 一般在 102A/m(1 奥)以下。可见,铁磁材料的磁化曲线和
ε2 ≈ I2 R2
(5)
但 R2 比 1/(2πf C)不能过大,过大了使 U2 值过小,显示也就困难了。 (2) 在满足上述条件下,U2 的振幅很小,如将它直接加在 Y 偏转板上,则不能绘出大小适 当需要的磁滞回线,为此,需将 U2 经过 Y 轴放大器增幅后输出至 Y 偏转板。这就要求在实 验磁场的频率范围内,示波器的放大器的放大系数必须稳定,不然会带来放大的相位畸变和
I1 成正比,即:
I1
=
HL N

U1
=
LR1 N
H
(2)
它表明,在交变磁场下,在任一瞬间 t,如果将电压 U1 接到示波器 X 轴输入端,则电子束
在水平方向偏转正比于励磁场强度 H。( H ∝ U1 )
为了获得跟样品中磁感应强度瞬时值 B 成正比的电压 U2,采用电阻 R2 和电容 C 组成的 积分电路,并将电容 C 两端的电压 U2 接到示波器 Y 轴输入端。因交变的磁场 H 在样品中
为了如实地绘出磁滞回线,要求: (1) 积分电路的时间常数 R2C 应比1/(2πf ) (其中 f 为交流电频率)大 100 倍以上,即要求 R2 比 1/(2πfC)(电容 C 的阻抗)大 100 倍以上(例如,当 C 取为 10 微法时,R2 应取 30K 欧以上)。 这样,U2 与 I2R2 相比可忽略(由此带来的误差小于 1%),于是(4)式简化为
才能呈现出微弱的磁性。
铁磁性物质:这种磁性物质和前述磁性物质性质大不相同,它们只要在很小的磁场作 用下就被磁化到饱和,不但磁化率大于零,而且达到χ~101—106 数量级,其磁化强度 M 与 磁场强度 H 之间的关系是非线性的复杂函数。反复磁化时出现磁滞现象,物质内部的原子
实验物理讲稿_铁磁居里点实验
磁滞回线是该材料的重要特性,也是设计电磁机构和仪表的重要依据之一。
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,
首先必须对铁磁材料预先进行退磁,以保证外加磁场 H=0 时,B=0;其次,磁化电流在实验
过程中只允许单调增加或减小,不可时增时减。
实验物理讲稿_铁磁居里点实验
和 fccNd(面心立方钕 nv))。其中镝和钬的单位体积的磁矩在所有元素中最高,其数值比铁
的大 50%以上,遗憾的是稀土元素的铁磁性只能在低温下得到。当铁磁性物质的温度高于
临界温度 Tc(居里点温度)时,铁磁性物质转变成为顺磁性,并服从居里-外斯定律。
χf
= T
C − TP
式中,C 仍然为居里常数;Tp 是铁磁性物质的顺磁性居里温度。几种典型铁磁性物质的 Tc
于 TN 时,磁化率不是继续增大,而是降低,并逐渐趋于定值。所以这类物质的磁化率在温 度等临界温度的地方存在极大值。反铁磁性物质有过渡元素的盐类及化合物(MnO、CrO、
CoO)等。反铁磁性物质在 TN(奈尔温度)以下时,原子磁矩自发地反平行排列,或按螺 旋形或其他形式排列,原子磁矩相互抵消,合成磁矩为零。只有在很强的外磁场作用下,
1
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
磁矩是按区域自发平行方向的。具有铁磁性的元素不多,但具有铁磁性的合金和化合物却
各种各样。到目前为止,发现 11 个纯元素(3 个 3d 金属铁、钴、镍,4f 金属 Gd(钆 ga)、
Tb(铽 te)、Dy(镝 di)、Er(铒 er)、Ho(钬 huo)、Tm(铥 diu)、fccPr(面心立方镨 pu)
铁簇元素的盐类等。多数顺磁物质的 χ P 与温度 T 有密切关系,服从居里定律,即 χP =C /T
式中,C 为居里常数。更多的顺磁性物质的 χ P 与温度 T 的关系,遵守居里-外斯定律,即
χP
=
T
C − TP
式中,Tp 为临界温度,称为顺磁居里温度。
反铁磁性物质:当温度达到某个临界温度 TN(奈尔温度)以上,其磁化率与温度的关 系和正常顺磁性物质的相似,服从居里-外斯定律,但是,表现出的 Tp 常小于零。当温度低
综上所述,物质磁性可分为抗磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性、亚铁磁性五种,前 三种是弱磁性,后两种是强磁性。铁磁性和亚铁磁性对现代技术和工业起着极其重要的作 用。磁性分类,只是磁性类型分类,并不是对磁体分类,同一种物质,在不同的环境下就 会发生由一种磁性转变为另一种类型的磁性。如:铁磁性物质在居里点温度以下是铁磁性 的,到居里点温度则变成顺磁性;重稀土金属在低温下是强磁性,到室温或高温则变成顺 磁性。
3
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
退磁方法,从理论上分析,要消除剩磁 Br,只要通一反向电流,使外加磁场正好等于 铁磁材料的矫顽磁力就可以了,实际上,矫顽磁力的大小通 常并不知道,因此无法确定退磁电流。从磁滞回线得到启示, 如果是铁磁材料到磁饱和,然后不断改变磁化电流方向,与 此同时逐渐减小磁化电流,以至于零。那么该材料磁化过程 是一连串逐渐缩小而最终趋向原点的环形曲线,如图 3 所 示,当 H 减小到零时,B 也同时降到零,达到完全退磁。
铁磁物质(磁环)往复磁化,样品中的磁感应强度 B 与 H 的关系 B=f (H)为磁滞磁的磁滞回线实在示波器上进行的。因此事先要将原线圈的磁场 H 和
付线圈磁感应强度 B 转化为对应的电压信号。在示波器的 X 偏转板输入正比于样品的励磁
磁场 H 的电压,同时在 Y 偏转板输入正比于样品中磁感应强度 B 的电压,结果在屏上就得
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
实验 13 铁磁材料居里点测量
预习检查 1. 简述磁化物理实质和磁滞现象。 2. 示波器主要功能是什么? 3. 你了解的铁磁物质有哪些? 4. 居里点温度指的是什么温度?
理论知识背景 一切物质均有磁性(物质均有磁性,即其在外磁场中恒被磁化而获得磁矩。),金属亦
是如此,通常所谓的磁性材料与非磁性材料,实际上是指强磁性材料及弱磁性材料。后者 的磁化率比前者小 104 至 1011 倍。
及电机的转子。当铁磁质反复被磁化时,介质要发热。实验表明,反复磁化所发生的热与磁
滞回线包围的面积成正比,变压器选用软磁材料就是考虑了这一点。
硬磁材料的磁滞回线较宽,Br 和 Hc 都较大,因此,其剩余磁感应强度 Br 可保持较长
时间。铬、钴、镍等元素的合金属于硬磁材料。它常用于制造永久磁铁。
矩磁材料的磁滞回线接近矩形,其特点是剩余磁感应强度 Br 接近饱和时的 Bm,矫顽磁 力小。若使矩磁材料在不同方向的磁场下磁化,当磁化电流为零时,它仍能保持+Br(≈Bm)
基本概念: 把物质放在外磁场中,物体就被磁化,从这个意义上说,这种被磁化了的物体就称为 磁体。单位体积的磁矩称为磁化强度 M;磁化强度 M 与外磁场强度 H 的比值被称为磁化率 χ(χ=M / H,它是一无量纲量)。其感应强度 B 及磁导率μ则由以下两式决定:
B = µ0(H + M ) = µ0µ H, µ = 1 + χ
抗磁性
顺磁性
铁磁性(T>Tc)
反铁磁性
图 1 五种磁性的χ-T、(1/χ)-T 曲线
亚铁磁性(T>Tc)
磁滞回线、铁磁分类、消磁:
铁磁材料(铁、镍、钴等)除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。磁滞现
实验物理讲稿_铁磁居里点实验
2
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
象是材料磁化时,材料内部的磁感应强度 B 不仅与当时的磁场强度 H 有关,而且与以前的
磁化状态有关。
图 2 表示铁磁质的这种性质,设铁磁质在开始时没有磁化,如磁化场 H 逐渐增加,B
将沿 oa 增加,曲线 oa 叫做起始磁化曲线,当 H 增大到某一值时,
B 几乎不变。若将磁化场 H 减小,则 B 并不沿原来的磁化曲线减
小,而是沿图中 ab 曲线下降,即使 H 降到零(图中的 b 点)时,
加正向磁化场时,则磁感应强度沿 defa 变化,形成一闭合曲线
abcdefa,这闭合曲线称为磁滞回线。
由于有磁滞现象,能够由若干个 B 值于同一个 H 值对应,即
图2
B 是 H 的多值函数,它不仅与 H 有关,而且与这铁磁质磁化程度有关。例如:与 H=0 相应
的 B 由三个值:
(1)B=0 的 O 点,这与原来没有磁化相对应;
到样品的 B~H 回线。
图 4 磁环电路
图 5 磁滞回线
当原线圈 N1 中通过磁化电流 I1 时,此电流在圆环内产生磁场。根据安培环路定律
HL=N1I1 磁场强度的大小为
H = N1I1 (A/m) L
(1)
其中 L 为圆环的平均周长(磁环中轴线周长)。如果将电阻 R1 上的电压降 U1=I1R1(注意: I1 和 U1 是交变的),取出来加在示波器 X 偏转板上,则电子束在水平方向的偏移跟磁化电流
如下表所示。
物质 Fe Co Ni Gd Tb Dy Ho Er Tm fccPr fccNd
T(c K) 1043 1403 631 293.4 219.5 89 20 20 32 8.7 5.7
合集下载

铁磁材料的居里点的测定

铁磁材料的居里点的测定

铁磁材料的居里点的测定铁磁材料居里点的测定铁磁材料(又称铁氧体)是铁和其它一种或多种适当的金属元素的复合氧化物。

按磁滞回线的形状来分,有软磁材料,硬磁(又叫永久磁性)材料。

铁磁材料在工业上,尤其在电力工业上应用最为广泛,如制造发电机、电动机及电力输送变压器上的永久磁铁和硅钢片。

我们日常用的家电里有收音机中的天线棒,中周变压器,电视机中的回扫变压器,录象机中的磁头、磁鼓。

计算机中的记忆元件、逻辑元件、扬声器以及电话机中都有磁性材料。

铁磁材料在尖端技术和国防科技中应用也很多,如雷达、微波多路通讯、自动控制、射电天文望远镜、远程操纵等。

图1铁磁材料居里点(又称居里温度)是铁磁材料的一个重要的物理性质。

根据电磁学,我们知道:xm?M (1)HB (2)H????(1?xm)?0 (3)上面三式里的xm是磁化率,M为磁化强度,H为磁场强度,B为磁感应强度,μ为磁导率,μ0为真空中磁导率。

磁介质大体可以分为顺磁质、抗磁质和铁磁质三类。

但对于不同类型的磁介质,xm和μ的情况很不一样。

对于顺磁质,xm>0,μ>μ0;对于抗磁质,xm<0,μ<μ0。

这两类磁介质的磁性都很弱,它们的|xm|<<1,μ??μ0,而且都是与H无关的常数。

而铁磁质的情况要复杂一些,一般说来M与H不成比例,甚至没有单值关系,即M的值不能由H的值唯一确定,它还与磁化的历史有关,所以xm和μ不再为常数。

而是H的函数,即xm=xm(H),μ=μ(H)。

铁磁质的xm和μ一般都很大,所以铁磁质属于强磁性介质。

以铁为代表的一类磁性很强的物质叫铁磁质。

在纯化学元素中,除铁之外,还有过渡族中的其它元素,如钴、镍和某些稀土族元素如钆、镝、钬都具有铁磁性。

但常用的铁磁质多数是铁和其它金属或非金属组成的合金,以及某些包含铁的氧化物(铁氧体)。

当磁化场H=0的时候处于未磁化状态。

这相当于坐标原点。

在逐渐增加磁化场H的过程中,B随之增加。

开始B增加得较慢一些,然后经过一段急剧增加的过程,又慢下来,再继续增大磁化场时。

实验二十 居里点测定

实验二十  居里点测定

实验二十居里点的测定测量铁磁材料居里温度的方法很多,例如磁称法、感应法、电桥法和差值补偿法等。

它们都是利用铁磁物质磁矩随温度变化的特性,测量自发磁化消失时的温度。

本实验采用感应法。

测量感应电动势随温度变化的规律,从而得到居里点T C。

【实验目的】1.通过实验,对感应电动势随温度升高而下降的现象进行观察,初步了解铁磁材料在居里温度点由铁磁性变为顺磁性的微观机理。

2.用感应法测定磁性材料的曲线ε~T并求出其居里温度。

3.用示波器观测铁磁性材料的磁滞回线和居里温度。

【实验仪器】居里点测定仪附件盒双踪示波器【仪器简介】仪器由加热装置、待测样品、测温部分、加热电源和示波器接口等组成,加热装置由耐高温的石英玻璃罩、瓷柱和镍鉻丝组成,用AD590温度传感器来测量其内的温度,用3位半数字表来显示温度。

测试样品为五种不同居里温度的环形铁氧体件,铁氧体上绕有两组线圈,感应电动势用1999mV的交流数字电压表来显示。

样品的磁滞回线用示波器来形象的显示。

面板上示波器显示框内的X轴接磁场强度H,Y轴接磁感应强度B,X调节用来调节磁场强度H的大小。

面板图见下图。

面板示意图【实验原理】1.基本原理科学实践证明,铁磁物质的磁性主要来源于电子自旋磁矩。

在没有外磁场的条件下,铁磁物质中相邻原子的电子磁矩具有非常强的交换耦合作用,这种相互作用促使相邻原子的电子自旋磁矩平行排列起来,形成一个个自发磁化达到饱和状态的区域,称为磁畴。

磁畴的几何线度可以从微米量级到毫米量级,形状一般很不规则,在不同材料或同一材料的不同区域有很大的不同。

在没有外磁场作用时,不同磁畴的自发磁化方向各不相同,如图(1)所示。

因此,对整个铁磁物质来说,任何宏观区域的平均磁矩为零,铁磁物质不显示磁性。

当有外磁场作用时,不同磁畴的磁矩方向趋于外磁场的方向,宏观区域的平均磁矩不再为零,这时铁磁物质显示出宏观的磁性,这一过程通常称为技术磁化。

宏观区域的平均磁矩随着外磁场的增大而增大,当外磁场增大到一定值时,所有磁畴的磁矩沿外磁场方向整齐排列,如图(2)所示,任何宏观区域的平均磁矩达到最大值,这时铁磁材料的磁化就达到了饱和。

铁磁材料居里点的测量大物论

铁磁材料居里点的测量大物论

铁磁材料居里点的测量辽宁科技大学 机械工程与自动化学院 机械设计11-A1 毕帅[摘要]:本文利用居里点测量仪对温敏铁磁样品的居里点温度进行定性测量和定量测量,通过对测量结果的对比发现,采用定性测量和定量测量得到的居里点温度存在一定的差异,并对产生差异的原因进行了简要的分析。

[关键词]:铁磁材料;居里点;测量方法引言;铁磁性物质的磁特性随温度的变化而改变,当温度上升至某一温度时,铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态,即失掉铁磁性物质的特性而转变为顺磁性物质,这个温度称为居里温度,以T c 表示。

居里温度是磁性材料的本征参数之一,它仅与材料的化学成分和晶体结构有关,几乎与晶粒的大小、取向以及应力分布等结构因素无关,因此又称它为结构不灵敏参数。

测定铁磁材料的居里温度不仅对磁材料、磁性器件的研究和研制,而且对工程技术的应用都具有十分重要的意义。

本项研究利用居里点测量仪对温敏铁磁样品的居里点温度进行定性测量和定量测量,并对测量结果产生差异的原因进行了简要的分析。

一、实验原理1.1基本理论在铁磁物质中,相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列起来,形成一个自发磁化达到饱和状态的区域,这个区域的体积约为10-8m 3,称之为磁畴。

在没有外磁场作用时,不同磁畴的取向各不相同,如图1所示。

因此,对整个铁磁物质来说,任何宏观区域的平均磁矩为零,铁磁物质不显示磁性。

当有外磁场作用时,不同磁畴的取向趋于外磁场的方向,任何宏观区域的平均磁矩不再为零,且随着外磁场的增大而增大。

当外磁场增大到一定值时,所有磁畴沿外磁场方向整齐排列,如图2所示,任何宏观区域的平均磁矩达到最大值,铁磁物质显示出很强的磁性,我们说铁磁物质被磁化了。

铁磁物质的磁导率μ远远大于顺磁物质的磁导率。

铁磁物质被磁化后具有很强的磁性,但这种强磁性是与温度有关的,随着铁磁物质温度的升高,金属点阵热运动的加剧会影响磁畴磁矩的有序排列,但在未达到一定温度时,热运动不足以破坏磁畴磁矩基本平行排列,此时任何宏观区域的平均磁矩仍不为零,物质仍具有磁性,只是平均磁矩随温度升高而减小。

铁磁材料居里点的测定实验报告

铁磁材料居里点的测定实验报告

铁磁材料居里点的测定实验报告一、实验目的与实验仪器1.实验目的(1)了解示波器测量动态磁滞回线的原理和方法;(2)学会一种测量铁磁材料居里点的方法。

2.实验仪器用于测量环状磁性介质样品的JLD-Ⅲ居里点测量仪(含五种样品)。

二、实验原理1.铁磁材料和居里点铁磁材料在很小的磁场作用下就被磁化到饱和,不但磁化率大于零,而且达到χ~10 —10 6 数量级,当铁磁性物质的温度高于临界温度Tc(居里点温度)时,铁磁性物质转变成为顺磁性。

即在居里点附近,材料的磁性发生突变。

反复磁化铁磁材料时会出现磁滞现象。

另一重要的特点就是磁滞。

磁滞现象是材料磁化时,材料内部的磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关,而且与以前的磁化状态有关。

2.示波器测量磁滞回线的原理如图所示,给待定铁心线圈(N 匝)通50Hz 交流电,次级线圈产生的感应电动势为 ε = - WS dB dt ,次级回路电压方程为ε = Ri + u C ,当R >> 12πfC 时,Ri >> u C ,则i = εR= - WS R dB dt . t 时刻,u C = q C = q0C + 1 C ∫idt t 0=( q0C + WS RC B 0 ) - WSRC B上式中,前一项为t = 0 时,电容初始状态和铁芯初始状态决定的直流电压值,若其为0,则u C = -WS RCB ,即uC ∝B ,将u C 输入示波器y 轴,则水平方向偏转与B 成正比。

在初级线圈中,u H = R H i H ,而H = ni H ,则u H = R H nH ,将u H 输入示波器x 轴,则竖直方向偏转与H 成正比。

综上,示波器上能够显示出稳定的B-H 曲线。

三、实验步骤测量环状磁性介质的居里点1.接线:将加热接口与居里点测试仪接口用专线相连;将铁磁材料样品与居里点测试仪用专线相连,并把样品放入加热丝;面板上的温度传感器接插件对应相接;将 B 输出(感生电动势)与示波器的 Y 输入相连,H 输出(原线圈端电压)与示波器的 X 输入相连接。

2022年铁磁材料居里点的测定实验报告800字(12篇)

2022年铁磁材料居里点的测定实验报告800字(12篇)

铁磁材料居里点的测定实验报告800字(12篇)导读:关于铁磁材料居里点的测定实验报告,精选6篇范文,字数为800字。

关于铁磁材料居里点的测定实验报告,精选6篇范文,字数为800字。

铁磁材料居里点的测定实验报告(范文):1铁磁材料居里点测得的结果是测得出的结果,不同的结果就可能是不同的结果,不同的结果就可能会有不同的结果。

因此,在实验过程中我学会了很多的测量仪器,如:电导柱、水准仪、测得方法和测得角度角的方法。

在实验过程中我还明白了测得比较容易的,也是最容易做的。

实验的第一天,刚开始就是测量,我们组是从一个没有任何工作的学生,开始测量,我也是不知道自己的水平能力,测量方法是什么,也没有想到我会不会测,不知道什么时候开始测的。

这个时候我就觉得测量很重要,这个测量方法和我所在的组一样,不同组有不同的方法,我们一起测,一起测,在测量过程中我们一起探讨。

我觉得我们组的成员都很配合,也很有默契,我们的工程也是这样。

测量完后,我们组又一起合作,一起把那根铁钉放到测得的角度里。

虽然我们组是不怎么认真的测量,但是看到别的组的成员都能测得很认真,我们也觉得很开心,毕竟我们组的小组成员也是很有默契,我们也感到很快乐,毕竟测量给了我们一次很好的学习经验。

这个实验我们组有一个组员,在测量过程中也是比较默契的,在一起的时候我们都很认真,我们一起测量,一起研究,一起分享,不懂的就问,大家一起解决。

测量的过程中我们大家一起讨论,一起分析,这样不仅加深了我们之间的友谊,也锻炼了我们的团结精神。

我们在测量的过程中,我们一起讨论,一起分析,一起动脑,一起讨论问题,这样我们都感到很快乐。

测量的这段时间,我们一起合作学习,一起探讨问题,我想我们一定会在以后的学习和生活中做得更好,成为一名合格的铁磁材料居里点测量的学子。

我们在测量中一起成长,一起收获快乐,我想我们也一定会在以后的学习和工作中更加的努力,一起进步!铁磁材料居里点的测定实验报告(范文):2铁磁材料居里点的测定实验报告一、实验目的、意义及实验时间铁熔材料居里点的测定实验报告二、实验内容、实训过程铁磁材料居里点的测定实验报告三、实验内容、实训内容及实验成果铁磁材料居里点的测定实验报告四、成果报告铁铁磁材料居里点的测定实验报告实验报告五、实验成果报告铁磁铁的测定实验报告报告六、实验报告内容及格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁的测定实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验报告格式铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁轨测量实验仪器铁轨测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实习仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁测量实验仪器铁磁铁磁材料居里点的测定实验报告(范文):3铁磁铁是铁磁铁的一种传统方法,在现代社会生产过程中,人们不可能直接地接受这种方法。

铁磁性材料居里点的测定

铁磁性材料居里点的测定
磁畴的出现或消失,伴随着晶格结构的改变,所以是一个相变过程。居里点和熔点一样,因物质不同而不同。例如铁、镍、钴的居里点分别为1043K、631K、1393K。
2.实验原理
在磁环上分别绕线圈A,B,并在A线圈上通激励电流,则B线圈上感应电动势的有效值为:
=4.44fNφm(1)
f为频率,N为线圈的匝数,φm为最大磁通。
四、实验装置
1.耐高温绝缘玻璃管2.加热电炉丝3.集成温度传感器4.铁氧铁(被测样品)5.固定架6.印刷板7.提供加热电流的电源部分8.测温显示部分9.激励电源10、感应电流测量部分
实验仪分测量部分和实验部分。
(1)实验部分:如上图所示,包括①被测样品和加热电炉丝;②集成温度传感器;③激励线圈和感应线圈,以上各部分都要装在一个底座上。
(3)集成温度传感器的手枪插头接到面板温度测量的接线柱上。
五、实验内容
对样品逐点测出 —T曲线,并从中求出居里温度TC。
六、实验步骤
1、参照仪器安装步骤,连好实验部分和测量部分。(加温电流暂不接)
2、 —T曲线的测量:
(1)合上测量部分的电源开关,“温度显示”显示出室温温度。“电压显示”显示激励电压或感应电压值。
铁磁性物质的磁化与温度有关,存在一临界温度TC称为居里温度(也称居里点)(如图3)。当温度增加时,由于热扰动影响磁畴内磁矩的有序排列,但在未达到居里温度TC时,铁磁体中分子热运动不足以破坏磁畴内磁矩基本的平行排列,此时物质仍具有铁磁性,仅其自发磁化强度随温度升高而降低。如果温度继续升高达居里点时,物质的磁性发生突变,磁化强度M(实为自发磁化强度)剧烈下降!因为这时分子热运动足以使相邻原子(或分子)之间的交换耦合作用突然消失,从而瓦解了磁畴内磁矩有规律的排列。此时磁畴消失,铁磁性变为顺磁性。

铁磁材料居里点的测定

实验5-8 铁磁材料居里点的测定铁磁材料的居里温度特性在工程技术、家用电器上的应用比较广泛。

测量铁磁材料居里温度的方法很多,例如磁称法、感应法、电桥法和差值补偿法等。

它们都是利用铁磁物质磁矩随温度变化的特性,测量自发磁化消失时的温度。

本实验采用感应法,来测量感应电动势值随温度变化的规律,从而得到居里点T C 。

【实验目的】l .通过对磁性材料感应电动势随温度升高而下降的现象的观察,初步熟悉铁磁性材料在居里点时由铁磁性变为顺磁性的过程,从而了解磁性材料参数变化的微观机理。

2.用感应法测定磁性材料的εeff(B)~T 曲线,并求出其居里点。

【实验原理】l .基本物理原理根据磁化的效果,磁介质可划分为三类(1)顺磁质,这类磁介质磁化后,在介质内的磁场稍有增强,表明磁化后具有微弱的附加磁场,并与外磁场同方向。

(2)抗磁质,这类磁介质磁化后,在介质内磁场稍有削弱,表明磁化后具有微弱的附加磁场但与外磁场方向相反。

(3)铁磁质,这类磁介质磁化后,在介质内的磁场显著增强,即磁化后具有很强的与外磁场同方向的附加磁场。

铁、镍、钴、钆、镝及其合金和一些非金属的铁氧体都属于这一类。

铁磁质有广泛的用途,所以它是最重要的一类磁介质。

本实验将对铁磁质的磁化规律及其微观机制进行研究。

在弱磁化场及室温的条件下,顺磁质显示弱磁性。

然而,铁磁质在相同条件下却表现强磁性。

铁磁质的特性不能用一般顺磁质的磁化理论来解释。

因为铁磁性元素的单个原子并不具有任何特殊的磁性。

例如铁原子与铬原子的结构大致相同,但铁是典型的铁磁质,而铬是普通的顺磁质,甚至还可用非铁磁性物质来制成铁磁性的合金。

另一方面,还应注意到铁磁质总是固相的。

这些事实说明了铁磁性与固体的结构状态有关。

铁磁质特殊磁性的现代理论是:在铁磁质中,相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列起来,形成一个自发磁化达到饱和状态的区域。

自发磁化只发生在微小的区域(体积约为10 -8 m 3,其中含有1017~1021个原子)内,这些区域叫做磁畴。

铁磁材料居里点的测定

铁磁材料居里点的测定铁磁材料是一类在外加磁场作用下会产生明显磁化的材料,居里点是描述铁磁材料磁性的重要参数。

居里点是指在一定温度下,铁磁材料由铁磁态向顺磁态转变的临界温度。

测定铁磁材料的居里点对于材料的研究和应用具有重要意义。

本文将介绍几种测定铁磁材料居里点的方法。

首先,最常见的测定方法是使用磁化率-温度曲线来确定居里点。

在外加磁场下,铁磁材料的磁化率随着温度的变化呈现出特定的曲线。

当温度达到一定数值时,磁化率会突然发生变化,这个临界温度就是居里点。

通过在不同温度下测量磁化率,可以得到磁化率-温度曲线,从而确定居里点的数值。

其次,还可以利用磁滞回线来确定居里点。

磁滞回线是描述铁磁材料在外磁场作用下磁化过程的曲线。

在测定居里点时,可以通过在一定温度下改变外磁场的大小,然后测量材料的磁滞回线,当温度达到居里点时,磁滞回线的形状会发生明显变化,通过分析这种变化可以确定居里点的数值。

另外,还可以利用磁化强度随温度变化的方法来确定居里点。

在外加磁场下,铁磁材料的磁化强度随着温度的变化呈现出特定的规律。

当温度达到居里点时,磁化强度会突然发生变化,通过测量磁化强度随温度的变化曲线,可以确定居里点的数值。

最后,还可以利用磁导率随温度变化的方法来确定居里点。

磁导率是描述铁磁材料在外磁场下磁化程度的参数,随着温度的变化,磁导率也会发生变化。

在测定居里点时,可以通过测量磁导率随温度的变化曲线,来确定居里点的数值。

综上所述,测定铁磁材料的居里点是一项重要的工作,可以通过多种方法来实现。

不同的方法各有优劣,需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。

对于铁磁材料的研究和应用来说,准确测定居里点是非常重要的,可以为相关领域的发展提供重要参考。

实验十四 铁磁材料高温居里点测试

实验十四 铁磁材料高温居里点测试实验铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。

当温度上升到某一温度时,铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态,即失掉铁磁性物质的特性而转变为顺磁性物质,这个温度称之为居里温度,以T c 表示。

测量T c 不仅对磁性材料、磁性器件的研制、使用,而且对工程技术乃至家用电器的设计都具有重要的意义。

通常,测量铁磁性物质居里温度的方法有磁秤法、电桥法和感应法等,本实验在感应法基础上,设计了相应的辅助测试电路来测定铁磁物质的居里温度。

一、实验目的1.初步了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理;2.学习测定铁磁物质居里温度的原理和方法;3.测定铁磁物质的居里温度。

二、实验原理1.基本理论在铁磁性物质中,相邻原子间存在着非常强的交换耦合作用,这个相互作用促使相邻原子的磁矩平行排列起来,形成一个自发磁化达到饱和状态的区域,这个区域的体积约为8310m ,称之为磁畴。

在没有外磁场作用时,不同磁畴的取向各不相同,如图1。

因此,对整个铁磁物质来说,任何宏观区域的平均磁矩为零,铁磁物质不显示磁性。

当有外磁场作用时,不同磁畴的取向趋于外磁场的方向,任何宏观区域的平均磁矩不再为零,且随着外磁场的增大而增大。

当外磁场增大到一定值时,所有磁畴沿外磁场方向整齐排列,如图2所示。

任何宏观区域的平均磁矩达到最大值,铁磁物质显示出很强的磁性,我们说铁磁物质被磁化了。

铁磁物质的磁导率μ远远大于顺磁物质的磁导率。

图1 无外磁场作用的磁畴;图2 在外磁场作用下的磁畴铁磁物质被磁化后具很强的磁性,这种强磁性与温度有关。

随着铁磁物质温度的升高,金属点阵热运动的加剧会影响磁畴矩的有序排列。

但在未达到一定温度时,热运动不足以破坏磁畴磁矩基本的平行排列,此时任何宏观区域的平均磁矩仍不为零,物质仍具有磁性,只是平均磁矩随温度升高而减小。

而当与kT(k是玻尔兹曼常数,T是绝对温度)成正比的热运动能足以破坏磁畴磁矩的整齐排列时,磁畴被瓦解,平均磁矩降为零,铁磁物质的磁性消失而转变为顺磁物质,与磁畴相联系的一系列铁磁性质(如高磁导率、磁滞回线等)全部消失,相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。

中南大学物理实验居里点测定

居里点测定注图:图(1)为无外磁场作用的磁畴图(2)为在外磁场作用下的磁畴铁磁物质被磁化后具有很强的磁性,但这种强磁性是与温度有关的。

随着铁磁物质温度的升缩等)全部消失,相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。

与铁磁性消失时所对应的温度即为居里点温度。

任何的平均磁矩称为自发磁化强度,用Ms表示。

2.测量装置及原理(1)测量装置由居里温度的定义知,任何可测定Ms或可判断磁性消失的带有温控的装置都可用来测量居里温度。

要测定铁磁材料的居里点温度,从测量原理上来讲,其测定装置必须具备四个功能:提供使样品磁化的磁场:改变铁磁物质温度的温控装置:判断铁磁物质磁性是否消失的判断装置;测量铁磁物质磁性消失时所对应温度的测温装置。

JLD-II居里点温度测试仪是通过图(3)所示的系统装置来实现以上4个功能的。

待测样品为一环形铁磁材料,其上绕有两个线圈L1和L2,其中L1为励磁线圈,给其中通一交变电流,提供使环形样品磁化的磁场。

将其绕有线圈的环形样品置于温度可控的加热炉中以改变样品的温度。

将集成温度传感器置于样品旁边以测定样品的温度。

本装置可通过两种途径来判断样品的的磁性消失:(1)通过观察样品的磁滞回线是否消失来判断。

铁磁物质最大的特点是当它被外磁场磁化时,其磁感应强度B和磁场强度H的关系不是非线性的,也不是单值的,而且磁化的情况还与它以前的磁化历史有关,即其B(H)来一闭合曲线,称之为磁滞回线,如图(4)所示。

当铁磁性消失时,相应的磁滞回线也就消失了。

因此测出对应于磁滞回线消失的温度,就测得了居里点温度。

1、如果开机没有反应,如何处理?。

检查保险丝是否烧断,如果烧断就要更换保险丝。

操作时要注意:电源打开前,必须将“升温—降温”开关置于“降温”的位置;电源打开后,才将“升温—降温”开关置于“升温”的位置。

否则,冲击电流可能烧坏保险。

2、如果温度显示装置无变化或升温很慢,怎么办?检查温控装置的接头是否接好。

操作:接好温控装置的接头。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档