温度对磁场的影响

温度对磁场的影响

磁场是物质周围的一种物理现象,它是由物质内部的电荷运动所产生的。而温度作为物质分子运动的一种表征,也会对磁场产生影响。本文将探讨温度对磁场的影响,并分析其中的原因。

一、温度对磁性材料的影响

磁性材料是指在外加磁场的作用下,可以产生磁化现象的物质。温度对磁性材料的影响主要表现在两个方面:热激发和居里温度。

热激发是指在高温下,磁性材料中的原子或分子会因为温度的增加而获得更多的热能,从而破坏原有的磁序。当温度超过一定临界值时,磁性材料将失去磁性。这是因为高温下原子或分子的热运动会使磁性材料中的磁偶极子或磁性离子无序排列,导致磁化强度下降。

居里温度是指在一定温度下,磁性材料的磁化强度达到最大值。在低于居里温度时,磁性材料的磁化强度随温度的下降而增加;而在超过居里温度后,磁化强度又会逐渐减小。这是因为在低温下,磁性材料的原子或分子会趋向于有序排列,从而增强磁化强度;而在高温下,原子或分子的热运动会使有序排列破坏,导致磁化强度减小。

二、温度对超导体的影响

超导体是指在低温下具有零电阻和完全磁场排斥的材料。温度对超导体的影响主要表现在以下两个方面:临界温度和Meissner效应。

临界温度是指超导体失去超导性的温度临界点。当温度超过临界温度时,超导体将失去零电阻的特性。这是因为超导体的零电阻是由于电子形成了库珀对而导致的,而高温下热运动会破坏库珀对的形成,从而使超导性消失。

Meissner效应是指超导体在低温下对磁场的完全排斥现象。在零磁场的情况下,超导体内部的磁场为零;而在外加磁场存在时,超导体会将磁场完全排斥出去。这是因为超导体在低温下会形成一个磁场屏蔽区,使外加磁场无法进入超导体内部。

三、温度对磁场的应用

温度对磁场的影响不仅仅是一种物理现象,还有许多实际应用。以下是几个常见的应用:

1. 温度传感器:利用温度对磁性材料的影响,可以制作出温度传感器。通过测量磁性材料的磁化强度变化,可以间接地得到温度的变化。

2. 磁存储器:温度对磁性材料的居里温度影响可以用于磁存储器的设计。通过控制温度,可以实现对磁存储器中信息的读写操作。

3. 超导磁体:利用超导体对磁场的排斥特性,可以制作出强磁场的超导磁体。这种磁体在医学成像、核磁共振等领域有着广泛的应用。

总结起来,温度对磁场的影响是一种常见的物理现象。它不仅影响着磁性材料的磁化强度和超导体的超导性,还有许多实际应用。深入理解温度对磁场的影响,对于物理学研究和技术应用都具有重要的意义。

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化情况的研究

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化情况的研究 【目的】 为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度,我们进行了实验。 【思路】 为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。 【工具材料】 永磁铁:两块,分别为U形和条形。 高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为0.1GS,量程为2000GS。 电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。 两极直流电磁铁。 天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。 【制作过程】 用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。 【科学性】 本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。 【先进性】 本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。 【创新点】 根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。 作品简介 在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的

温度对磁场的影响

温度对磁场的影响 磁场是物质周围的一种物理现象,它是由物质内部的电荷运动所产生的。而温度作为物质分子运动的一种表征,也会对磁场产生影响。本文将探讨温度对磁场的影响,并分析其中的原因。 一、温度对磁性材料的影响 磁性材料是指在外加磁场的作用下,可以产生磁化现象的物质。温度对磁性材料的影响主要表现在两个方面:热激发和居里温度。 热激发是指在高温下,磁性材料中的原子或分子会因为温度的增加而获得更多的热能,从而破坏原有的磁序。当温度超过一定临界值时,磁性材料将失去磁性。这是因为高温下原子或分子的热运动会使磁性材料中的磁偶极子或磁性离子无序排列,导致磁化强度下降。 居里温度是指在一定温度下,磁性材料的磁化强度达到最大值。在低于居里温度时,磁性材料的磁化强度随温度的下降而增加;而在超过居里温度后,磁化强度又会逐渐减小。这是因为在低温下,磁性材料的原子或分子会趋向于有序排列,从而增强磁化强度;而在高温下,原子或分子的热运动会使有序排列破坏,导致磁化强度减小。 二、温度对超导体的影响

超导体是指在低温下具有零电阻和完全磁场排斥的材料。温度对超导体的影响主要表现在以下两个方面:临界温度和Meissner效应。 临界温度是指超导体失去超导性的温度临界点。当温度超过临界温度时,超导体将失去零电阻的特性。这是因为超导体的零电阻是由于电子形成了库珀对而导致的,而高温下热运动会破坏库珀对的形成,从而使超导性消失。 Meissner效应是指超导体在低温下对磁场的完全排斥现象。在零磁场的情况下,超导体内部的磁场为零;而在外加磁场存在时,超导体会将磁场完全排斥出去。这是因为超导体在低温下会形成一个磁场屏蔽区,使外加磁场无法进入超导体内部。 三、温度对磁场的应用 温度对磁场的影响不仅仅是一种物理现象,还有许多实际应用。以下是几个常见的应用: 1. 温度传感器:利用温度对磁性材料的影响,可以制作出温度传感器。通过测量磁性材料的磁化强度变化,可以间接地得到温度的变化。 2. 磁存储器:温度对磁性材料的居里温度影响可以用于磁存储器的设计。通过控制温度,可以实现对磁存储器中信息的读写操作。

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化 【目的】 为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度,我们进行了实验。 【思路】 为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。 【工具材料】 永磁铁:两块,分别为U形和条形。 高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为0.1GS,量程为2000GS。 电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。 两极直流电磁铁。 天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。 【制作过程】 用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。 【科学性】 本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。 【先进性】 本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。 【创新点】 根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。 作品简介 在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。 经过认真的分析以及查找资料我们发现,使磁铁的磁力减弱或消失的条件有:高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验;实验的目的是发现磁铁在高温环境下磁力的变化情况,并尽可能地发现其中的一些规律,预计在最后数据构成的曲线图像中可以发现一些大致的趋势和简单的规律。 我们用高斯计对磁铁进行磁场值的测量。为了使数据更加准确,我们采用了一个磁极多点测量的办法,即以一个磁极的中点为主要测量点,把磁铁四角的四个点作为辅助测量点,因为在永磁铁中,磁感线的分布在磁铁的四角有重叠部分,所以不很准确,而中心能够准确地反映磁极的磁场值,所以在数据中我们以磁极中心的磁场值为最主要的数据,具体点的命名是:N极的四角分别为A、B、C、D;S极的四角分别为E、F、G、H;N极的中点为P,S极的中点为Q。

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化 崇信一中高二一班活动小组 组员:张宏奎、于坤義、刘国栋、梁国辉、王力、 李明强、王明生、马亮亮、文海刚、史文涛 【目的】 为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的U形磁铁的居里温度,我们进行了实验。 【思路】 为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。 【工具材料】 永磁铁:两块,分别为U形和条形。 高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为0.1GS,量程为2000GS。 电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。 两极直流电磁铁。 天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。 【制作过程】 用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。 【科学性】 本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。 【先进性】 本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。 【创新点】 根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。 作品简介 在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。 经过认真的分析以及查找资料我们发现,使磁铁的磁力减弱或消失的条件有:高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验;实验的目的是发现磁铁在高温环境下磁力的变化情况,并尽可能地发现其中的一些规律,预计在最后数据构成的曲线图像中可以发现一些大致的趋势和简单的规律。 我们用高斯计对磁铁进行磁场值的测量。为了使数据更加准确,我们采用了一个磁极多点测量的办法,即以一个磁极的中点为主要测量点,把磁铁四角的四个点作为辅助测量点,因为在永磁铁中,磁感线的分布在磁铁的四角有重叠部分,所以不很准确,而中心能够准确地反映磁极的磁场值,所以在数据中我们以磁极

温度有关的磁化

温度有关的磁化 温度对于磁性材料的电磁特性有着非常重要的影响,因为温度的变化可以导致磁性材 料的磁矩发生变化,进而改变材料的磁化特性,甚至导致磁性材料失去磁性。本文将就温 度对于磁化的影响做一个详细的介绍。 1、热激励和磁矩的温度依赖性 磁矩是磁性材料的基本磁化特性,它是磁性材料在外界磁场作用下产生的磁性矢量。 温度的变化对于磁矩的大小和方向有着直接影响,因为在高温下,分子的热运动会使得材 料的磁矩不断发生翻转,最终导致材料失去磁性。而在低温下,材料的磁矩会趋向于定向 排列,从而导致更强的磁化效果。 一般而言,磁性材料的磁矩和温度呈现出反比例关系,即当温度升高时,材料的磁矩 会缩小,当温度降低时,材料的磁矩会增加。这是因为材料的磁矩是由其原子和自旋电子 的磁矩相加而成的,而这些自旋电子的磁矩是由温度激发的。 2、铁磁体的居里温度 铁磁体是一种在外界磁场作用下能够形成明显自发磁化的材料,其磁矩的大小和方向 与环境温度有着密切关系。具体而言,当温度升高时,铁磁体的磁矩会发生逐渐翻转的过程,而当温度达到一定值时,铁磁体的磁矩将会完全翻转,并失去磁性。 居里温度就是指铁磁体失去磁性的临界温度,这个温度是铁磁体的某种内在结构在高 温下的热涨落所限制的。一般而言,居里温度的数值与铁磁体的晶体结构、晶粒大小和元 素成分等因素有关。在实际应用中,我们可以利用铁磁体的居里温度来控制其磁性,如制 造温度感应磁性开关等。 3、顺磁体与反磁体的磁化特性 顺磁体和反磁体不同于铁磁体,它们在外界磁场作用下不会形成明显自发磁化,但其 磁矩的大小和方向也受到温度的影响。一般而言,随着温度的升高,顺磁体和反磁体的磁 矩会增大,并且会趋向于与外界磁场对齐,这个过程被称为顺磁变化和反磁变化。 4、磁化的温度补偿技术 温度变化对于磁性材料的磁化特性非常重要,并且常常被用于磁传动、磁力翻转等磁 性应用领域。但是,由于温度对于磁矩的大小和方向有着直接的影响,所以在实际应用中,我们需要采取一些措施来解决由于温度变化而导致的磁化误差。

超导材料的磁场对临界温度的影响

超导材料的磁场对临界温度的影响 超导材料是一类在极低温下表现出零电阻和完全磁通排斥的材料。它们在电力 输送、磁共振成像等领域具有重要应用。然而,超导材料的临界温度(即超导转变温度)是限制其应用范围的重要因素之一。研究人员一直在努力寻找提高超导材料临界温度的方法,其中磁场是一个重要的影响因素。 磁场对超导材料的临界温度有着显著的影响。一般来说,磁场会降低超导材料 的临界温度。这是因为磁场会破坏超导材料中的库珀对,从而增加电阻,降低超导转变温度。这种现象被称为磁场效应。 磁场效应的具体机制非常复杂,涉及到超导材料中的电子结构和磁场的相互作用。在零磁场下,超导材料中的电子以库珀对的形式存在,能够无阻碍地流动。而在磁场存在的情况下,磁场会对库珀对产生力的作用,使其不再稳定。这就导致了库珀对的破裂,从而降低了超导材料的临界温度。 然而,磁场对超导材料临界温度的影响并不是一成不变的。一些研究表明,在 某些情况下,磁场可以提高超导材料的临界温度。这种现象被称为磁场诱导超导。磁场诱导超导的机制目前还不完全清楚,但研究人员认为它可能涉及到磁场对超导材料中的电子结构的改变,从而促进了超导的发生。 除了磁场的强度,磁场的方向也对超导材料的临界温度有着重要影响。一般来说,磁场与超导材料的晶格方向垂直时,对临界温度的影响最大。而当磁场与晶格方向平行时,对临界温度的影响较小。这是因为磁场与晶格方向垂直时,对库珀对的破坏最为显著,从而降低了临界温度。 磁场对超导材料临界温度的影响不仅仅是理论上的研究,也有很多实际的应用。例如,在超导磁体中,磁场对超导材料的临界温度的影响直接影响着超导磁体的工作温度和性能。因此,在设计和制造超导磁体时,需要考虑磁场对超导材料临界温度的影响,以提高超导磁体的性能。

3880.磁场与温差的思考

3880.磁场与温差的思考 除了天然磁性材料,星球磁场是由星际正负电荷的循环和交流形成的。所以,地球存在双磁场现象,地球的两个对偶层次之间可能存在磁悬浮。 本文的目的不是讨论磁悬浮,而是提示磁场与温差的关系,这是我目前没有想通的问题,所以拿出来集思广益。 磁铁也存在磁场和某种物质的循环,所以通过铁粉可以看到磁力线。 只有通过铁粉才能看到磁力线,说明磁场中循环的可能是正负电荷,问题是正负电荷是如何循环的?单向,还是双向?平行,还是对偶?有无光子形成和循环?为什么会有正负电荷的循环和交流? 也许电磁理论可以解答,不过是我孤陋寡闻,也许还是未解之谜。 地球表面来自所有恒星光线形成的温度不会超过摄氏2.74度,从绝对零度开始是2.74k,也就是所谓宇宙背景温度。宇宙背景温度加上宇宙射线冲击地球引发高空气体核裂变、核聚变的残存温度是摄氏零下85度左右,也就是同温层的较低温度,这里也包括了地球磁场形成的部分温度,以后到地球表面的温度变化应该与地球磁场变化和磁场中正负电荷的循环、交流有关。 有趣的是这一层次及以上层次两极温度高于赤道温度,对我来说也是未解之谜。 现代物理学认为地球热层的高温来自紫外线的照射,怎么不见太空温度因此升高?地球大气层中宇宙射线以外的气体成分又来自哪里?可见某些定论也未必科学。 做了以上排除以后,地球表面的温度变化相对规律,有高度温差、纬度温差、深度温差、季节温差,似乎都与地球磁场和地球磁极“漂移”有关,这也是本文关注的核心问题。 地球分别与太阳和月球拥有共同磁场,交流正负电荷,会在地球两端形成正负电荷的相对集中,这是地球磁极形成的主要原因。单电

荷不形成温度,所以极地温度较低。从极地到赤道,温度逐渐升高,也就是光子密度不断增加,排除外来因素影响,正负电荷的循环和交流应该是光子形成的主要因素,什么样的循环和交流可以产生光子密度的变化呢?除了两极之间正负电荷的循环和交流之外,两极与赤道之间是否也有正负电荷的循环和交流呢?我不清楚,在此存疑。 地球和月球之间存在独立磁场和正负电荷的交流,规模与地日磁场不同,是否会形成上下地幔的温度不同?或地核热核聚变区域与地幔温度的不同?地月磁场与地日磁场会在地球表面重合,对地球表面的温度变化有什么影响?也是未解之谜。

居里温度与磁场

居里温度与磁场 居里温度 对于所有的磁性材料来说,并不是在任何温度下都具有磁性。一般地,磁性材料具有一个临界温度Tc,在这个温度以上,由于高温下原子的剧烈热运动,原子磁矩的排列是混乱无序的。在此温度以下,原子磁矩排列整齐,产生自发磁化,物体变成铁磁性的。利用这个特点,人们开发出了很多控制元件。 例如,我们使用的电饭锅就利用了磁性材料的居里点的特性。在电饭锅的底部中央装了一块磁铁和一块居里点为105度的磁性材料。当锅里的水分干了以后,食品的温度将从100度上升。当温度到达大约105度时,由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失,磁铁就对它失去了吸力,这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开,同时带动电源开关被断开,停止加热。 居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。 Air Bearing ( AB ) l目前在很多高速的机床、精密测量设备上都频频出现采用空气轴承 l 空气轴承:空气轴承是以高压气体将轴颈悬浮在轴承圈当中,用空气作为润滑剂的滑动轴承,完全消除了固体之间的摩擦及由此引起的发热。空气比油粘滞性小,耐高温,无污染,因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中,但其负荷能力比油低。 l 知识链接:普通钢制的滚动轴承在极高的转速下,其滚动体(滚珠或滚柱)作用在外圈滚道上的离心力太大,无法承受。因此,以陶瓷滚动体取代钢制滚动体,前者的质量较轻,离心力因此减小。同时,减

小滚动体的直径,以降低其离心力。对于超高速切削机床来说,比较理想的主轴承是空气轴承。 磁致伸缩magnetostriction l强磁物质在外磁场作用下,其体积和形状发生变化的现象。每个磁畴的自发磁化来源于相邻原子中不配对电子的自旋磁矩的强耦合作用,这种作用可使晶体点阵产生畸变,表现为磁畴的体积和形状的改变,此称为自发形变。当外加磁场时,磁畴结构和磁化状态发生改变,引起磁畴自发形态的变化,从而使强磁体的体积和长度均发生改变,前者称为体磁致伸缩,后者称线磁致伸缩。线磁致伸缩与晶体的各向异性有关,因而具有方向性;体磁致伸缩来源于电子的交换作用,因而是各向同性的。当以交变磁场作用于强磁体时,由于磁致伸缩而引起磁体的机械振动。此原理已用于产生超声波的换能器。 l当强磁体受到外力作用时,除像一般固体那样要产生弹性形变外,还会产生磁致伸缩性形变。后者是由于应力使磁畴结构和磁化状态发生变化,进一步引起磁畴的形变,称为力致伸缩,又称磁弹性效应。 聚甲醛(POM) 聚甲醛是一种优良的热塑性工程塑料,具有较好的综合性能,它的机械强度,疲劳性能,刚性都比较好,自润滑性和耐磨性优于尼龙。抗氧化,耐寒性和化学稳定性极佳.它可代替有色金属和合金,制造仪器和设备的各种构件。

不同温度下磁场对PEMFC的工作性能影响

不同温度下磁场对PEMFC的工作性能影响 吴懋亮;王恩泽;何涛;潘广德;陈军 【摘要】在质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极侧垂直加载410 mT磁场,考察不同气体温度下磁场对PEMFC工作性能的影响.结果发现:PEMFC在加载磁场后的工作性能优于不加载磁场的电池性能,当工作温度为45℃时,磁场提升PEMFC功率密度最大,达到14.4%.当PEMFC阳极侧和阴极侧采用不同温度条件时,加载磁场后PEMFC的工作性能提升幅度有很大不同,不加磁场时,氢气侧65℃、氧气侧45℃时的极化曲线斜率比氢气侧45℃、氧气侧65℃时的大很多,但加载磁场后,两者之间的斜率差缩小,表明磁场对电池内部氧气传质影响大于对氢气的影响.%The effects of magnetic field on the performance of PEMFC under difference temperatures were studied by setting 410 mT magnetic field perpendicular to the anode side.The results show that the performance of PEMFC under magnetic field becomes better than that without the magnetic field.When temperature is set at 45 ℃,the improvement percentage obtains the largest value to 14.3%.When PEMFC respectively sets different temperatures on the anode and cathode side,the performance improvement exhibits different features.The slope of a polarization curve of the hydrogen side at 65 ℃ and the oxygen side at 45 ℃ is much larger than that of the hydrogen side at 45 ℃ and the oxygen side 65 ℃.But after loaded magnetic field,the slope difference reduces that means that magnetic field affects greater on oxygen transfer in the fuel cell than hydrogen movement.

温度对磁场行为的影响与电气设备设计

温度对磁场行为的影响与电气设备设计 在电气设备的设计中,温度是一个重要的考虑因素。温度的变化会对磁场行为产生一定的影响,因此在电气设备的设计过程中需要考虑温度对磁场行为的影响。 首先,我们来了解一下温度对磁场行为的基本影响。温度的升高会导致材料内部分子的热运动加剧,这会增加材料的电阻率。而电阻率的增加会导致材料内部的电流分布发生变化,从而影响磁场的分布。此外,温度的升高还会导致材料的磁导率发生变化,进一步影响磁场的行为。 在电气设备的设计中,我们需要考虑温度对磁场行为的影响,以确保设备的正常运行。首先,我们需要选择适合高温环境的材料。高温环境下,材料的电阻率会增加,因此我们需要选择具有较低电阻率的材料,以减小电流分布的不均匀性。同时,我们还需要选择具有较低磁导率的材料,以减小磁场的分布不均匀性。 其次,我们需要考虑温度对磁场行为的动态变化。在实际运行中,电气设备的温度会随着时间的推移而变化。因此,我们需要设计合适的控制系统,以根据温度的变化来调整设备的工作状态。例如,在温度升高时,我们可以通过调整电流的大小和方向来控制磁场的分布,以保持设备的正常运行。 此外,温度对磁场行为的影响还与设备的结构和布局有关。在电气设备的设计过程中,我们需要考虑温度的分布情况,并合理安排设备的布局。例如,我们可以通过合理设置散热装置来控制设备的温度分布,以减小温度对磁场行为的影响。同时,我们还可以通过调整设备的结构来改变磁场的分布,以提高设备的性能。 总之,温度对磁场行为的影响是电气设备设计中需要考虑的重要因素。在设计过程中,我们需要选择适合高温环境的材料,并合理安排设备的布局。同时,我们还需要设计合适的控制系统,以根据温度的变化来调整设备的工作状态。通过合理考虑温度对磁场行为的影响,我们可以提高电气设备的性能和可靠性。

电磁铁温度对磁场的影响

电磁铁温度对磁场的影响 ■ 问题的提出 在昨天的电磁铁的磁芯实验[1] 中出现了继电器线圈施加的电压与测量得到的磁芯磁感应强度的奇怪的曲线,也就是和通常的磁滞曲线不同的8字绕行的情况。见下面的线圈能施加电压与Hall输出之间的关系。 那么为什么会出现这种情况呢? ■ 猜测可能的原因 这种情况极有可能是线圈在施加电压(实验中的电压为±24V,远大于线圈的额定工作电压)所引起的线圈温度的变化,从而使得线圈的电阻也出现了变化。这样在相同的外部施加电压下,实际的线圈电流与外部施加的电压之间不再呈现线性关系。 那么通过以下两个方式来进行验证: •[ ] 验证方案1 :直接在线圈上串联一个电流采样电阻,来测量流过线圈的电流值,重新绘制出H-B曲线,看是否符合传统的磁滞曲线; •[ ] 验证方案2:测量线圈的温度与施加电压之间的关系。 01实验研究 1.测量电流与磁芯的磁感应强度B 测量方式,就是在继电器线圈上串联一个10欧姆的电阻作为电流取样电阻。通过测量电流取样电阻上的电压来反映流过的电流。最后绘制电流与磁芯的磁感应强度之间的关系。 下面是重新实验所测量得到的施加电压与磁芯的磁感应强度之间的曲线。与昨天是相同的。

▲ 施加电压与Hall输出 下面是测量施加电压与流过的电流(从电流取样电阻的电压换算而得到的)之间的关系。可以看到他们之间呈现奇怪的“8”字曲线特性。 ▲ 施加电压与电流的变化关系 绘制出电流与HALL所得到的线圈磁芯的磁感应强度之间的关系,可以看到该曲线就呈现比较标准的软磁性的特点,没有了奇怪的“8”字曲线的特性了。

▲ 线圈电流与磁芯磁场强度之间的关系曲线 下面是将测量的曲线进行拉长,将为清晰展示他们之间的关系。

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化崇信一中xx一班活动小组 组员: xx、于xx、xx、xxxx、xx、 xx、xx生、xx、xx刚、xx 【目的】 为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的U形磁铁的居里温度,我们进行了实验。 【思路】 为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。 【工具材料】 永磁铁: 两块,分别为U形和条形。 xx: LakeShore制造的410型,最小分辨率为 0.1GS,量程为2000GS。 电源: 直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。 两极直流电磁铁。

天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。 【制作过程】 用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。 【科学性】 本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。 【先进性】 本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。 【创新点】 根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。 作品简介 在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(CurieTemperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。 经过认真的分析以及查找资料我们发现,使磁铁的磁力减弱或消失的条件有: 高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验;实验的目的是发现磁铁在高温

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化

磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化 作者:于善霆杨娜刘斌 【目的】 为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度,我们进行了实验。 【思路】 为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。 【工具材料】 永磁铁:两块,分别为U形和条形。 高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为0.1GS,量程为2000GS。 电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。 两极直流电磁铁。 天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。 【制作过程】

用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。 【科学性】 本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。 【先进性】 本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。 【创新点】 根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。 作品简介 在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。

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