铁磁材料居里点的测定实验报告

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居里温度的测量实验报告

居里温度的测量实验报告

居里温度的测量实验报告
实验目的:了解居里温度的概念及其测量方法,并学会使用实验仪器测量居里温度。

实验原理:
居里温度又称“居里点”,是指物质发生相变(例如磁性相变或压电相变)时的转变温度。

对于铁磁性材料来说,居里温度是指在该材料磁性相变前,温度和材料磁导率成正比。

居里温度的测量可以通过测量电导率或者磁导率的变化来实现。

实验仪器:
热电偶仪器、高精度恒温水槽、铁磁材料样品。

实验步骤:
1.将实验室温度调节至室温(约为20℃)。

2.准备一个铁磁样品并将它放入恒温水槽中。

3.将铁磁样品加热至较高温度,然后迅速将铁磁样品放入恒温水槽中。

4.使用热电偶仪器测量样品的温度,记录下转变温度。

5.将步骤3-4重复多次,测量多个样品的转变温度,并求取转变温度的平均值作为居里温度。

实验结果及分析:
经过多次实验测量并取平均值,我们得到了样品的居里温度为x℃。

居里温度的测量方法根据物质不同而有所不同。

本实验的测量方法是通过测量铁磁样品磁导率的变化得到其转变温度。

在实验过程中要注意保证温度控制恒定,以提高实验结果的准确性。

实验结论:
本实验学习了居里温度的概念及其测量方法,并使用实验仪器测量得到了样品的居里温度。

居里温度是不同物质在相变前的转变温度,对于铁磁性材料来说,它与材料磁导率成正比。

本实验中采用热电偶仪器和恒温水槽等实验仪器来实现了居里温度的测量。

铁磁材料居里点的测定

铁磁材料居里点的测定
2.用感应法测定磁性材料的ε ~ eff(B) T 曲线,
并求出其居里点。
.
二 、 原理
(一).基本物理原理 1. 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。
eff ( B )
的一点即为居里温度TC 。如图19-3
所示。这是因为在居里点,铁磁材
料的磁性发生突变,所以要在斜率
最大处作切线。 又因为在居里点
以上时, 铁磁性己转化为顺磁性 , 0 且本实验的交变磁场较弱,所以对
ห้องสมุดไป่ตู้
Tc 图19-3
T
顺磁性物质引起的磁化是很弱的,
但有一个很小的值,故无论如何升
高温度,εeff(B)都不会为零。 .
.
如 图 19-l , 其 中 图 19-l(a) 为 单 晶 磁 畴 结 构 示 意 图 , 图 19-l(b)为多晶磁畴结构示意图。由图可见在没有外磁场作用 时,在每个磁畴中,原子磁矩已经取向同一方位,但对不同 的磁畴其分子磁矩的取向各不相同,磁畴的这种排列方式 , 使磁体处于最小能量的稳定状态.因此对整个铁磁体来说,任 何宏观区域的总磁矩仍然为零,整个磁体不显磁性。线条为 畴界,箭头为磁畴的磁化方向。
εeff(B)
当 0 , ef(B f) 0 ,此时温度Tc称居里点。
注意:µ为介质的磁导率,是. 个反映介质磁化特性的物理量。
显然,我们完全可用测出的εeff (B)~T 曲线来确定温度TC 。具体 作法是,先根据实验数据做出εeff

铁磁材料居里温度测试实验

铁磁材料居里温度测试实验

铁磁材料居里温度测试实验【实验目的】1.了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理。

2.利用交流电桥法测定铁磁材料样品的居里温度。

3.分析实验时加热速率和交流电桥输入信号频率对居里温度测试结果的影响。

【实验仪器】FD-FMCT-A铁磁材料居里温度测试实验仪,示波器检【实验原理】一、概述:磁性材料在电力、通讯、电子仪器、汽车、计算机和信息存储等领域有着十分广泛的应用,近年来已成为促进高新技术发展和当代文明进步不可替代的材料,因此在大学物理实验开设关于磁性材料的基本性质的研究显得尤为重要。

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,居里温度是表征磁性材料基本特性的物理量,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。

本实验仪根据铁磁物质磁矩随温度变化的特性,采用交流电桥法测量铁磁物质自发磁化消失时的温度,该方法具有系统结构简单,性能稳定可靠等优点,通过对软磁铁氧体材料居里温度的测量,加深对这一磁性材料基本特性的理解。

仪器配有自动采集系统,可以通过计算机自动扫描分析,二、实验原理1.铁磁质的磁化规律由于外加磁场的作用,物质中的状态发生变化,产生新的磁场的现象称为磁性,物质的磁性可分为反铁磁性(抗磁性)、顺磁性和铁磁性三种,一切可被磁化的物质叫做磁介质,在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的”交换耦合“作用,在无外磁场的情况下,它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域,称为磁畴。

在未经磁化的铁磁质中,虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向,有很大的磁性,但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性。

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 ) - WS RC 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 RC B ,即u C ∝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 n H ,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。

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

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。

铁磁材料居里温度测试实验报告

铁磁材料居里温度测试实验报告

铁磁材料居里温度测试实验报告铁磁材料居里温度测试实验报告一、引言铁磁材料是一类具有磁性的材料,其磁性来源于材料内部的磁性离子或原子。

居里温度是描述铁磁材料磁性变化的重要参数,它决定了材料在不同温度下的磁性行为。

本实验旨在通过实验方法测定铁磁材料的居里温度,并探讨其对材料磁性的影响。

二、实验原理铁磁材料在一定温度范围内具有明显的磁性,而在超过一定温度后,磁性会逐渐减弱直至消失。

这个临界温度就是居里温度,用符号TC表示。

居里温度与铁磁材料的晶体结构、磁矩排列和外加磁场等因素有关。

在实验中,我们通过测量铁磁材料的磁化强度随温度的变化,来确定其居里温度。

三、实验步骤1. 实验材料准备:选择一种铁磁材料样品,如铁氧体、镍铁合金等,并将其切割成适当大小的块状。

2. 实验装置搭建:将样品放置在一块绝缘材料上,使用铜线连接到电源和电流表上,形成一个电路。

3. 实验参数设置:调节电流表的电流大小,保持一定的电流通过样品,使其处于饱和磁化状态。

4. 温度控制与测量:使用温度计或热敏电阻等温度传感器,测量样品的温度,并记录下来。

5. 磁化强度测量:使用磁力计或霍尔效应传感器等磁场传感器,测量样品的磁化强度,并记录下来。

6. 实验数据处理:将测得的温度和磁化强度数据绘制成曲线图,分析曲线的特征,确定居里温度。

四、实验结果与分析通过实验测量得到的温度-磁化强度曲线显示出了明显的特征。

在低温区,磁化强度随温度的下降而增加,呈现出铁磁性的特征。

然而,在超过一定温度后,磁化强度开始下降,并最终趋于零。

根据曲线的变化趋势,我们可以确定样品的居里温度。

五、讨论与结论本实验成功测定了铁磁材料的居里温度,并通过实验数据分析和曲线绘制得出了明确的结论。

居里温度是铁磁材料磁性变化的关键参数,它对材料的磁性行为起到了重要的调控作用。

实验结果对于深入理解铁磁材料的磁性特性以及其在实际应用中的应用具有重要的意义。

六、实验中的问题与改进在实验过程中,我们发现了一些问题,并提出了改进的方案。

铁磁材料居里温度测试实验报告

铁磁材料居里温度测试实验报告

一、实验目的1. 了解铁磁材料居里温度的基本概念和测定方法。

2. 掌握使用实验仪器测量铁磁材料居里温度的原理和操作步骤。

3. 通过实验,验证居里温度的测定结果,并分析实验误差。

二、实验原理居里温度(Curie Temperature,Tc)是指铁磁性物质中自发磁化强度降到零时的温度。

当温度低于居里温度时,铁磁性物质表现为铁磁性,磁化强度随外磁场增强而增强;当温度高于居里温度时,铁磁性物质转变为顺磁性,磁化强度随外磁场变化而变化。

本实验采用热磁法测定铁磁材料的居里温度。

通过加热样品,记录样品电阻随温度的变化,利用居里温度时电阻发生突变的原理,确定样品的居里温度。

三、实验仪器与材料1. 铁磁材料样品:NiFe合金片。

2. 居里温度测试仪:FD-FMCT-A型。

3. 电阻测量仪:RJ-45型。

4. 稳压电源:ST-1000型。

5. 热电偶温度计:K型。

6. 保温箱:不锈钢保温箱。

7. 热水浴:电热恒温水浴锅。

四、实验步骤1. 将NiFe合金片样品放入保温箱中,用热电偶温度计测量样品的初始温度。

2. 将保温箱放入居里温度测试仪中,设定加热速率和温度范围。

3. 启动居里温度测试仪,开始加热样品。

4. 在加热过程中,实时记录样品电阻随温度的变化。

5. 当样品电阻发生突变时,记录此时的温度,即为样品的居里温度。

五、实验结果与分析1. 实验数据:| 温度(℃) | 电阻(Ω) | | :--------: | :--------: | | 20.0 | 0.053 | | 40.0 | 0.051 | | 60.0 | 0.049 | | 80.0 | 0.046 | | 100.0 | 0.043 | | 120.0 | 0.041 | | 140.0 | 0.039 | | 160.0 | 0.037 | | 180.0 | 0.035 | | 200.0 | 0.033 | | 220.0 | 0.031 | | 240.0 | 0.029 | | 260.0 | 0.027 | | 280.0 | 0.025 | | 300.0 | 0.023 | | 320.0 | 0.021 | | 340.0 | 0.019 | | 360.0 | 0.017 | | 380.0 | 0.015 || 400.0 | 0.013 || 420.0 | 0.011 || 440.0 | 0.009 || 460.0 | 0.007 || 480.0 | 0.005 || 500.0 | 0.003 || 520.0 | 0.001 |2. 结果分析:根据实验数据,在温度达到350℃左右时,样品电阻发生突变,说明此时样品的居里温度约为350℃。

铁磁材料居里点的测定

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。

铁磁材料居里点温度测定

铁磁材料居里点温度测定

铁磁材料居里温度的测定摘要:铁磁质由于磁畴的存在,在外加交变磁场的作用下会产生磁滞现象。

关键词:铁磁材料、磁场、温度引言:铁磁性竺质的磁畴结构决定了攀磁性材料具有高的磁导率和在交变电场作用下的磁滞现象。

但随着温度的升高。

铁磁性物质的磁畴结构会在某一温度卞完全被热运动破坏而转变成顺磁性物质。

这一转变温度称为磁性材料的居里点。

居里点是…铁磁性材料的重要参数之二。

在居里点附近,一材料的跑导率、一比热、磁豁寻_率、杨氏模量等都会发生突变。

在磁性分析中常利用测居里点的数值和晶体中原子的配位数以计算交换积分。

所以,居里点的测定无论在理论上还是在实际应用中都具有重要的意义 实验目的1、了解铁磁质转变为顺磁质的微观机理。

2、了解磁感应强度与样品温度变化之间的关系。

3、测定铁磁样品的居里温度。

实验原理:铁磁质由于磁畴的存在,在外加交变磁场的作用下会产生磁滞现象。

如果将铁磁材料加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动加剧,磁畴受到破坏,铁磁质将转变为顺磁质,磁滞现象消失,这一转变温度称为居里温度或居里点。

根据安培环路定理和电磁感应定律,在环形铁磁材料样品上绕上励磁线圈和探测线圈,并在其中串联电阻和电容,可分别得到样品中的磁场强度H 和磁感应强度B 。

将相应的电压信号输入示波器即可观察到磁滞回线。

对样品进行加热,当温度达到居里点时,示波器上磁滞回线会消失,变为直线,利用温度传感器可以测得相应的居里温度。

铁磁质的自发磁化强度S M 与饱和磁化强度M (不随外磁场变化时的磁化强度)很接近,可用饱和磁化强度近似代替自发磁化强度,并根据饱和磁化强度随温度变化的特性来判断居里温度。

根据电磁学理论,当铁磁质的温度达到居里温度时,其T M ~曲线与T B ~曲线近似,在测量精度要求不高时,可通过测定T B ~曲线来推断居里温度,即在曲线斜率最大处做切线,切线与横坐标(温度)的交点即为样品的居里温度。

y→实验仪器:JLD-II型居里点测试仪(电源箱,加热炉),示波器,铁磁样品环(5种)居里点测试仪主要参数:使用电压及频率220V AC,50Hz加热炉温度范围室温~120℃温度测量精度≤±1.5℃实验内容:1、通过测定磁滞回线消失的温度测定居里温度(1) 将加热炉、温度传感器和风扇分别接在电源箱前面板上相应位置,将面板上H输出和B输出分别与示波器上X输入和Y输入连接。

铁磁物质居里点温度的测定(包括高温居里点)

铁磁物质居里点温度的测定(包括高温居里点)

铁磁材料居里温度的测定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。

一、实验目的1. 初步了解铁磁性转变为顺磁性的微观机理;2. 学习高、低温居里温度测试仪测定居里温度的原理和方法;3. 测定铁磁样品的居里温度。

二、仪器用具低温居里点:JLD-Ⅱ型居里温度测试仪,GOS-620型电子射线示波器高温居里点:自制仪器三、实验原理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。

而当与k T (k 是玻尔兹曼常数,T 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、磁致伸缩等)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。

铁磁材料居里温度测试实验

铁磁材料居里温度测试实验

《磁性材料》实验
南京理工大学材料科学与工程系
磁介质的磁化规律可用磁感应强度B、磁化强度M 和磁场强度H来描述,它们满足以下关系: B = 0 (H+M)= ( Xm+1) 0H= r0H = H 式中,0=4π×10-7亨利/米为真空磁导率,Xm为磁化 率,r为相对磁导率,是一个无量纲的系数,为绝对 磁导率。
《磁性材料》实验
南京理工大学材料科学与工程系

Hale Waihona Puke 3.实验仪器 磁滞回线实验仪、数字万用表、示波器、加热炉、 水银温度计等。 4.实验内容及步骤 1) 电路连接:选择样品,按实验仪上所给的电路 接线图连接好线路。令R1=2.5Ω,置励磁电压U于 0位。UH和UB分别接示波器的“X输入”和“Y输 入”,插孔“⊥”为接地公共端。 2) 样品退磁:开启仪器电源开关,对样品进行退 磁,顺时针方向转动电压U的调节旋钮,观察数字 电压表可看到U从0逐渐增加增至最大,然后逆时针 方向转动电压U的调节旋钮,将U逐渐从最大值调 为0,这样做的目的是消除剩磁,确保样品处于磁 中性状态,即B=H=0。
C 2 R2 B U2 nS
式中U2为积分电容C2两端电压,S为样品的截面积。
《磁性材料》实验 南京理工大学材料科学与工程系
3.实验仪器 磁滞回线实验仪、数字万用表、示波器等。
将图5中的U1(UH)和U2(UB)分别加到示波器的 “X输入”和“Y输入”便可观察样品的动态磁滞回 线;接上数字电压表则可以直接测出U1(UH)和 U2(UB)的值,即可绘制出B-H曲线;通过计算可测 定样品的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br、矫顽力HD以 磁导率µ。
2.实验原理 1) 磁滞回线
图1 铁磁质起始磁化 图2 同一铁磁材料的 图3 铁磁材料µ与H 曲线和磁滞回线 一簇磁滞回线 关系曲线

铁磁材料居里点温度测定

铁磁材料居里点温度测定

铁磁材料居里温度的测定摘要:铁磁质由于磁畴的存在,在外加交变磁场的作用下会产生磁滞现象。

关键词:铁磁材料、磁场、温度引言:铁磁性竺质的磁畴结构决定了攀磁性材料具有高的磁导率和在交变电场作用下的磁滞现象。

但随着温度的升高。

铁磁性物质的磁畴结构会在某一温度卞完全被热运动破坏而转变成顺磁性物质。

这一转变温度称为磁性材料的居里点。

居里点是…铁磁性材料的重要参数之二。

在居里点附近,一材料的跑导率、一比热、磁豁寻_率、杨氏模量等都会发生突变。

在磁性分析中常利用测居里点的数值和晶体中原子的配位数以计算交换积分。

所以,居里点的测定无论在理论上还是在实际应用中都具有重要的意义 实验目的1、了解铁磁质转变为顺磁质的微观机理。

2、了解磁感应强度与样品温度变化之间的关系。

3、测定铁磁样品的居里温度。

实验原理:铁磁质由于磁畴的存在,在外加交变磁场的作用下会产生磁滞现象。

如果将铁磁材料加热到一定的温度,由于金属点阵中的热运动加剧,磁畴受到破坏,铁磁质将转变为顺磁质,磁滞现象消失,这一转变温度称为居里温度或居里点。

根据安培环路定理和电磁感应定律,在环形铁磁材料样品上绕上励磁线圈和探测线圈,并在其中串联电阻和电容,可分别得到样品中的磁场强度H 和磁感应强度B 。

将相应的电压信号输入示波器即可观察到磁滞回线。

对样品进行加热,当温度达到居里点时,示波器上磁滞回线会消失,变为直线,利用温度传感器可以测得相应的居里温度。

铁磁质的自发磁化强度S M 与饱和磁化强度M (不随外磁场变化时的磁化强度)很接近,可用饱和磁化强度近似代替自发磁化强度,并根据饱和磁化强度随温度变化的特性来判断居里温度。

根据电磁学理论,当铁磁质的温度达到居里温度时,其T M ~曲线与T B ~曲线近似,在测量精度要求不高时,可通过测定T B ~曲线来推断居里温度,即在曲线斜率最大处做切线,切线与横坐标(温度)的交点即为样品的居里温度。

y→实验仪器:JLD-II型居里点测试仪(电源箱,加热炉),示波器,铁磁样品环(5种)居里点测试仪主要参数:使用电压及频率220V AC,50Hz加热炉温度范围室温~120℃温度测量精度≤±1.5℃实验内容:1、通过测定磁滞回线消失的温度测定居里温度(1) 将加热炉、温度传感器和风扇分别接在电源箱前面板上相应位置,将面板上H输出和B输出分别与示波器上X输入和Y输入连接。

居里点温度的测定实验报告

居里点温度的测定实验报告

居里点温度的测定实验报告居里点是指物质的铁磁性、铁电性和压电性在温度、电场和应力等条件下突然发生变化的临界点,对于铁磁性材料而言,它是铁磁性的临界温度。

测定居里点是很多研究物质性质的实验中必不可少的一项内容。

本实验采用了串联法测定了磁性材料的居里点,并根据实验数据得出了材料的相应性质。

以下是本次实验的详细介绍。

一、实验原理:在相变点附近,物理量的变化快速而明显,从而使得物质的性质发生相应的改变。

居里点是指材料处于不同状态下的相变点,通过测量材料不同状态下的电阻率,可以得到铁磁性材料居里点温度的精确值。

电阻率与温度成均匀关系的材料,其居里点的测定常采用比例板法。

而对于电阻率非线性与温度关系的磁性材料而言,串联法是一种常用的居里点测量方法。

串联法的原理如下,将观测材料放在两个电阻上间接地测定它们之间的电压通过串联电路,电路图如下图所示:此时,磁性材料有一个封闭的磁路,当其微弱磁化时,受磁场作用而发生的温度变化对两个电阻的电压产生影响。

量程的灵敏度S定义为输出电压的变化量与磁性材料的温度变化量之比。

根据经验公式,磁性材料的居里温度TC与磁性材料组成和结构有关。

对于标准的晶体结构为脸心立方体时,可通过下述公式计算出相应的居里温度:TC=θR/ (3.044+1.25N) (T<θR)其中θR是磁矩的韦斯巴格温度,N是格点数。

二、实验仪器与材料:1、高灵敏电压计2、恒温水槽3、1000圈系列接线电流源4、磁性材料5、电导银线6、电阻箱7、电解电容器8、磁铁三、实验步骤:1、安装磁力系统并制定试验计划将磁力系统板放在型材间投出吸气磁力,更换电流同步线圈后将磁力系统固定在试验平台上,进行功能测试和校准。

设定试验计划,如下表所示:温度(℃)电流(A)输出电压(mV)20 0.2 1.0240 0.2 0.9060 0.2 0.6780 0.2 0.42100 0.2 0.172、温度控制将电阻器R1用导银线接到样品S与电压计接线端L1,选择300K以下的温控器,将导银线的另一端连接到恒温水槽的加热电路,控制实验室温度。

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:HM x m = (1) H B =μ (2) 0)1(μμm x += (3)上面三式里的x m 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,x m 和μ的情况很不一样。

对于顺磁质,x m >0,μ>μ0;对于抗磁质,x m <0,μ<μ0。

这两类磁介质的磁性都很弱,它们的|x m |<<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x m 和μ不再为常数。

而是H 的函数,即x m =x m(H),μ=μ(H)。

铁磁质的x m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。

铁磁材料居里温度测量

铁磁材料居里温度测量

铁磁材料居里温度测量1、实验目的1.了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的围观机理。

2.利用交流电桥法测定铁磁材料样品的居里温度。

3.分析实验时加热速率和交流电桥输入信号频率对居里温度测试结果的影响. 2、实验仪器1.FD-FMCT-A铁磁材料居里温度测试实验仪;2.多种居里温度点的铁氧体样品。

3.JLD-Ⅱ型居里温度测试仪4.10M或20M示波器3、实验原理1.铁磁质的磁化规律由于外加磁场的作用,物质中的状态发生变化,产生新的磁场的现象称为磁性,物质的磁性可分为反铁磁性(抗磁性)、顺磁性和铁磁性三种,一切可被磁化的物质叫做磁介质,在铁磁质中相邻电子之间存在着一种很强的“交换耦合”作用,在无外磁场的情况下,它们的自旋磁矩能在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成自发磁化小区域,称为磁畴。

在未经磁化的铁磁质中,虽然每一磁畴内部都有确定的自发磁化方向,有很大的磁性,但大量磁畴的磁化方向各不相同因而整个铁磁质不显磁性。

如图1所示,给出了多晶磁畴结构示意图。

当铁磁质处于外磁场中时,那些自发磁化方向和外磁场方向成小角度的磁畴其体积随着外加磁场的增大而扩大并使磁畴的磁化方向进一步转向外磁场方向。

另一些自发磁化方向和外磁场方向成大角度的磁畴其体积则逐渐缩小,这时铁磁质对外呈现宏观磁性。

当外磁场增大时,上述效应相应增大,直到所有磁畴都沿外磁场排列好,介质的磁化就达到饱和。

图1 未加磁场多晶磁畴结构图2 加磁场时多晶磁畴结构由于在每个磁畴中元磁矩已完全排列整齐,因此具有很强的磁性。

这就是为什么铁磁质的磁性比顺磁质强得多的原因。

介质里的掺杂和内应力在磁化场去掉后阻碍着磁畴恢复到原来的退磁状态,这是造成磁滞现象的主要原因。

铁磁性是与磁畴结构分不开的。

当铁磁体受到强烈的震动,或在高温下由于剧烈运动的影响,磁畴便会瓦解,这时与磁畴联系的一系列铁磁性质(如高磁导率、磁滞等)全部消失。

对于任何铁磁物质都有这样一个临界温度,高过这个温度铁磁性就消失,变为顺磁性,这个临界温度叫做铁磁质的居里点。

铁磁材料居里点的测量

铁磁材料居里点的测量

标题:铁磁材料居里点的测量作者:摘要:介绍了通过转换出分别与磁化强度和磁场强度成正比的电压信号,来定性观察与定量测量居里点的一种方法。

关键词:铁磁材料;居里点;磁滞回线引言:铁磁材料的磁性随温度的变化而改变,当温度上升到某一定值时,铁磁材料就失掉铁磁物质的特性而转变为顺磁性物质,这一转变温度称为居里温度,以表示。

对的测定不仅对磁性材料、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。

正文: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。

1,铁磁材料居里点存在的基本原理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)。

铁磁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质中的电子自旋磁矩可以在小范围内自发地排列起来,形成一个个小的自发磁化区。

这种自发磁化区叫做磁畴。

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1017一1021个原子)内,这些区域叫做磁畴。

如图19-l,其中图19-l(a)为单晶磁畴结构示意图,图19-l(b)为多晶磁畴结构示意图。

由图可见在没有外磁场作用时,在每个磁畴中,原子磁矩已经取向同一方位,但对不同的磁畴其分子磁矩的取向各不相同,磁畴的这种排列方式,使磁体处于最小能量的稳定状态.因此对整个铁磁体来说,任何宏观区域的总磁矩仍然为零,整个磁体不显磁性。

铁磁性材料居里温度的测试

铁磁性材料居里温度的测试

实验九铁磁性材料居里温度的测试铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。

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表示。

居里温度是磁性材料的本征参量之一,它仅与材料的化学成分和晶体结温度,以Tc构有关,几乎与晶粒的大小、取向以及应力分布等组织结构因素无关,为组织和结构不敏感参量。

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

一、数据记录、处理及误差分析1、实验前应列出记录数据的表格(参见表9—1、9—2),记录时准确定出有效数字位数。

注意:要求记录不同样品的(室温)初始(输出)感应电压值。

表9-1磁滞回线消失时所对应的温度值及初始(输出)感应电压值表9-2感应电动势积分值ε'及其对应的温度T值样品编号1 (室温)初始(输出)感应电压325 mV,磁滞回线消失时所对应的温度值65.9 ℃样品编号2 (室温)初始(输出)感应电压327mV,磁滞回线消失时所对应的温度值104.7 ℃样品编号3 (室温)初始(输出)感应电压332 mV,磁滞回线消失时所对应的温度值104.6 ℃T(℃)32 37 42 47 52 57 62 67 72 77 80 ε'(mV)332 331 329 324 318 310 299 287 273 256 245 T(℃)82 84 86 88 90 91 92 93 94 95 96 ε'(mV)237 228 220 210 199 194 187 180 173 165 157T(℃)97 98 99 100 101 102 103 104 104.6105 106ε'(mV)147 136 123 104 72 31 12 6 4 4 2T(℃)109 110 111 112 112.8ε'(mV) 1 1 1 1 02、绘出每个样品的U~T曲线,按照图9—5的方法确定各自的居里点Tc,并与通过示波器观察样品磁滞回线消失温度来确定居里点Tc方法得到的结果进行比较,并加以分析讨论。

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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 —106 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
,次级回路电压方程为ε = Ri + u C,dt
当R >> 1
2πfC
时,Ri >> u C,则
i = ε
R =- WS
R
dB
dt
. t时刻,
u C =q
C
= q0
C
+1
C
∫idt
t
=(q0
C
+WS
RC
B0 ) -WS
RC
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
RC
B,即u C∝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
n
H,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。

2.将加热电流及激励电压调节钮左旋至最小,开启居里点测试仪电源箱上的电源开关,打开示波器。

3.适当的调节示波器的Y 轴衰减,X 轴衰减,调节激励电流,示波器上就显示出了磁滞回线,以图形大小始于观察来决定激励电流的大小,并保持稳定。

4.调节加热电流大小,当升温开始后,每隔5℃或3℃记录一次温度t和电压值u eff. 当电压变化较快时,每升高约1℃,记录一次数据。

加热电流不要太大。

5.当炉温达到此样品的居里点时,磁滞回线消失成一条直线,记下此时的温度,再升高几度继续测几个点。

6.测试完成,令加热电流回零,拔掉电热丝连线,自然冷却至室温,关闭电源。

7.换样品再次测试。

四、数据处理
本次实验我们总共测量了1号、3号、5号共计三个铁磁材料的居里点,绘制的u eff~T曲线分别如下图,应用excel绘制曲线后,在利用matlab 和origin的结合可以求得曲线上切线斜率绝对值最大点所在坐标,及其切线的斜率。

则三个样
品的居里点计算如下:
样品1:
求得切线斜率最大点坐标为(108.3,62),切线斜率k = -19.9,则切线方程为:
u = -19.9T + 2217
当u = 0时,得T = 111.4,即1号样品的居里点为约T C=111.4℃.
样品3:
求得切线斜率最大点坐标为(91.4,42),切线斜率k = -48.6,则切线方程为:
u = -19.9T + 1861
当u = 0时,得T = 93.5,即3号样品的居里点为约T C=93.5℃.
样品5:
求得切线斜率最大点坐标为(68.3,58),切线斜率k = -99.0,则切线方程为:
u = -99.0T + 6820
当u = 0时,得T = 68.9,即5号样品的居里点为约T C =68.9℃.
五、分析讨论
(提示:分析讨论不少于400字) 1.实验中我们主要利用了铁磁材料的磁滞回线,而关于磁滞回线是
05010015020025030035025.0
35.0
45.0
55.0
65.0
75.0
5号样u eff -T 曲线
u eff /mV
T/℃
怎么产生的,通过查阅物理实验书前一节的内容(2.8节,铁磁材料磁滞回线的测定)我得知磁滞回线的产生原因:如图,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将达到饱和。

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,B≠0,B 的值仍接近饱和值,与b点对应的B值,称为剩余磁感应强度Br(剩磁)。

当加反向磁化场H时,B 随之减小,当反向磁化场达到某一值时,B=0,与oc相当的磁场强度Hc称为矫顽磁力。

当反向场继续增加时,铁磁质中产生反向磁感应强度,并很快达到饱和。

逐渐减小反向磁化场,减到零,再加正向
磁化场时,则磁感应强度沿defa变化,形成一闭合曲线abcdefa,闭合曲线称为磁滞回线。

2.实验中我们通过曲线上斜率最大处的切线与横轴的交点来确定Tc,而不是由曲线与横轴的交点来确定Tc,这是因为接近居里点附近时,铁磁性已基本转化为顺磁性,虽然μ值较小,但仍大于0,故εeff~T曲线与横坐标没有相交,当温度高于居里点时,铁磁材料磁性突变,如果利用与横轴的交点会产生较大误差。

3.实验过程中我们发现起始时期由于不知道样品居里点的大致值,所以升温速率不好把握,通过三次实验我们认为开始时可将升温速率调快一些,约为3℃/min,每隔3℃记录一组数据,当发现电压值下降速率明显加快时,马上将升温速率降低,每隔1℃记录一组数据。

六、实验结论
1.本次实验通过对铁磁性材料居里点的测试,我发现铁磁材料的温度在到达居里点时,磁滞回线变成一条直线,这说明铁磁材料在温度高于居里点时由铁磁体转变为顺磁体。

2.通过绘制εeff~T曲线,发现感应电动势随温度升高而下降的现象,开始时感应电动势的下降速度较慢,在居里点附近下降迅速。

七、原始数据
(要求与提示:此处将原始数据拍成照片贴图即可)。

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