鐵磁材料居里溫度的測量

1、鐵磁材料居里溫度的測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解物質(zhì)由鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘奈⒂^機(jī)理。2. 學(xué)會(huì)一種測量鐵磁材料居里點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方法。3. 測定鐵磁環(huán)樣品的居里溫度。二、實(shí)驗(yàn)原理1、磁介質(zhì)與物質(zhì)的磁性在磁場的作用下發(fā)生變化并反過來影響磁場的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。磁介質(zhì)在磁場作用下發(fā)生變化的過程叫磁化（任何物質(zhì)都是磁介質(zhì)）2、磁化的微觀機(jī)制安培的分子電流假說：每個(gè)分子內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)的總效果相當(dāng)于一個(gè)圓形電流 分子電流物質(zhì)磁性的根源：原子內(nèi)部電荷運(yùn)動(dòng)。溫度對(duì)磁性有顯著影響。分子熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)磁疇磁矩有序排列有破壞作用，溫 度升高到一定數(shù)值，鐵磁性消失。居里點(diǎn)一一鐵磁材料失去磁性或者從鐵磁相轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾畔嗟臏囟龋ㄏ嘧儯?。測量原理

2、：給繞在待測樣品磁環(huán)上的線圈L1通交變電流i（勵(lì)磁電流），產(chǎn)生交變磁場H， 使鐵磁環(huán)反復(fù)磁化。樣品中B與H的關(guān)系B=f（H）為磁滯回線。由于H正比于L1的電流，因此可以用電流的信號(hào)代表 H的信號(hào)。在勵(lì)磁電路中串接采樣電阻 R1,將其兩端的電壓訊號(hào)（與電流正比）經(jīng)放大 后，送至示波器的X軸輸入以表示HB是通過副線圈L2中因磁通量變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢來測定的所以，磁環(huán)中B與L2上感應(yīng)電動(dòng)勢積分成正比。將L2上 經(jīng)過R2C積分電路，從積分電容上取出 B值，放大處理送至示波器丫軸輸入。示波器x軸輸入反映H，丫軸輸入反映B,示波器顯示磁滯回線。當(dāng)磁環(huán)被加熱到一定溫度，磁滯回線消失。對(duì)應(yīng)溫度即居里點(diǎn)。三

3、、實(shí)驗(yàn)儀器JHD- U型居里點(diǎn)測試儀：1、電源箱（電源部分，溫度設(shè)置控制，H、B信號(hào)處理部分）；2、加熱爐3、鐵磁材料樣品；4、示波器。四、注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)過程中適當(dāng)調(diào)節(jié) X衰減，以顯示較理想的磁滯回線。2、每次須讓加熱爐降至常溫再放入樣品，以免溫度傳感器響應(yīng)時(shí)間不同引起測口 辛.量誤。3、謹(jǐn)慎換放樣品，不能拉扯金屬插頭外導(dǎo)線。4、測800以上樣品，小心高溫燙傷。5、觀察磁滯回線時(shí)，兩線圈有互感，故始終有感應(yīng)電壓。因此，當(dāng)磁滯回線變?yōu)橹本€時(shí)，不能將丫軸輸入衰減無限減小。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、觀察材料升溫過程中磁滯回線消失及居里點(diǎn)1連線、放樣品。連線加熱爐與電源箱面板；樣品與電源箱專用線連接，放入 加

4、熱爐；溫度傳感器、降溫風(fēng)扇接插件與電源面板上傳感器接插件相接。2、接示波器、開電源。B輸出接示波器丫輸入，H輸出接X輸入，示波器 的掃描時(shí)間選擇旋鈕設(shè)定為X-Y模式；“升降溫”開關(guān)打向“降溫”開電源，適當(dāng) 調(diào)示波器X、丫衰減，示波器顯示室溫磁滯回線。3、 設(shè)置最高加熱溫度、升溫。關(guān)閉加熱爐兩風(fēng)門（旋鈕方向與軸線垂直）， “測量設(shè)置”開關(guān)打向“設(shè)置”，設(shè)定爐溫。再打向“測量”，-降溫”打向“升溫”，爐溫逐漸升至設(shè)置溫度。4、確定居里點(diǎn)。爐溫升到一定溫度，磁滯回線消失，該數(shù)顯溫度即居里點(diǎn)。5、 冷卻降溫。打開加熱爐兩風(fēng)門通風(fēng)冷卻（旋鈕方向與軸線平行），“升降 溫”開關(guān)打向“降溫”，冷卻至室溫。其他

5、樣品，重復(fù)。二、定量測試（與觀察同時(shí)）1、測量感應(yīng)電動(dòng)勢與溫度關(guān)系曲線。讀出各溫度與對(duì)應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢的數(shù)值，畫曲線。2、確定居里點(diǎn)。作曲線最大斜率處切線，切線與橫坐標(biāo)交點(diǎn)即居里點(diǎn)。3、對(duì)其他樣品，重復(fù)上述過程。六、思考題1、什么是磁滯現(xiàn)象？磁滯現(xiàn)象簡稱磁滯。磁性體的磁化存在著明顯的不可逆性，當(dāng)鐵磁體被磁化到飽和狀態(tài)后，若將磁場強(qiáng)度（H）由最大值逐漸減小時(shí)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度（符號(hào)為B） 不是循原來的途徑返回，而是沿著比原來的途徑稍高的一段曲線而減小， 當(dāng)H=0 時(shí)，B并不等于零，即磁性體中B的變化滯后于H的變化，這種現(xiàn)象稱磁滯現(xiàn)象。2、為什么磁性材料在居里溫度以上，磁滯現(xiàn)象會(huì)消失?因?yàn)闇囟冗^高,物體內(nèi)部的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象加劇，導(dǎo)致分子不能按規(guī)律排列所以磁滯現(xiàn)象會(huì)消失3、怎樣由感應(yīng)電動(dòng)勢-溫度曲線求居里溫度?在曲線斜率最大處作切線，切線與橫坐