材料磁化率的测定实验报告

材料磁化率的测定实验报告
一、实验目的
1、理解磁场与磁化强度的概念，掌握求取磁化强度的方法。

2、理解磁化曲线与材料磁化特性之间的关系，了解材料磁化特性的几种类型，并掌
握其判断方法。

3、掌握利用原理矛盾法测定材料的磁化特性及其测定方法。

二、实验原理
1、磁场和磁化强度
磁场是物体能够引起力作用的物理量。

磁场的单位是特斯拉(T)。

磁化强度是物质中单位体积内磁矩的矢量和，表示材料单位体积内的自由磁偶极子数目，它与材料的磁性质有关。

2、材料磁化特性
材料磁化特性是指材料的磁化规律和磁响应规律，即虽给定的磁场H下，材料自身磁
化强度M和材料的磁导率μ 的函数关系。

目前已经发现，的材料的磁化特性不仅取决于物质的化学组成，还受到材料的物理状态、工艺制备过程等因素的影响。

常见的磁化特性有铁磁性、顺磁性和抗磁性。

原理矛盾法是根据磁铁在磁化前后系数的变化来确定样品磁化强度的一种方法。

当磁铁A与磁化前的样品接触，数度计读数为m1。

在样品磁化后，磁铁B与样品接触，同时再次读数为m2。

样品内部的磁感应强度为B，磁场强度为H，则样品的磁化强度为
M=(m2-m1)H。

三、实验步骤
1、将支架上调整好磁体位置，放置好铁磁性材料样品。

2、连接好磁力计、数度计，调整好电源电压。

3、松开夹持磁铁的螺母，移动磁铁，聚焦于样品的一个方向上。

4、选定初步磁化强度H0-1000AT/m，随着磁场的变化记录磁力计检测得到的磁力读数m1和计数器读数n，同时记录H值。

5、调整磁铁，移动到样品的垂直方向上，聚焦于该方向上，按同样的方法记录相关
数据和记录读数m2。

6、计算出样品的磁导率及矫顽力值。

7、通过原理矛盾法计算样品的磁化强度。

四、实验结果及分析
选择铁磁性材料（铁）、顺磁性材料（铜）和抗磁性材料（铝）三种材料，记录测量
数据后，得出各自的磁化特性及磁化强度值。

进一步对实验结果进行分析，可以发现，不同的材料磁化特性存在着明显的区别，在
以铜为顺磁性材料的情况下，磁化强度值≈0，说明其在不同磁场下显示的磁响应系数较小，且反应趋势与磁场是正相关的，说明材料易受外界磁场的作用产生磁化，原子自旋基
本分离。

而在以铁为铁磁性材料的实验中，总体来说其在磁场的作用下，有着较大的增长趋势，而在线性区域则大致呈现线性增长，说明材料磁化响应的强度与磁场一致，在一定的磁场
下铁材料随着外界环境的变化产生磁化的强度逐步增大。

在以铝为抗磁性材料的实验中，磁化强度呈反比相关趋势，说明其内在特性抵抗磁场
的存在，磁响应系数同时也随着磁铁接近，其磁响应系数会逐渐减弱。

综上所述，通过本次实验可以深入探究材料磁化特性及其磁化行为，并学习了磁化特
性的测量方法及其结果的判断方法，对于今后对于材料磁学研究有着较为重要的实践意
义。