磁性材料研究范文

磁性材料研究范文磁性材料研究范文 实验原理 1 磁化性质一切可被磁化的物质叫作磁介质 磁介质的磁化规律可用磁感应强度B 磁化强度M 磁场强度H来描述 它们满足一定的关系 r的不同一般可分为三类 顺磁质 抗磁质 铁磁质 对非铁磁性的各向同性的磁介质 H和B之间满足线性关系 B H 而铁磁性介质的m B与H之间有着复杂的非线性关系 一般情况下 铁磁质内部存在自发的磁化强度 当温度越低自发磁 化强度越大 如图一所示 图一B H曲线图二 T曲线它反映了铁磁质的共同磁化特点在刚开始 时随着H的增加 B缓慢的增加 此时 较小 而后便随H的增加B急 剧增大 也迅速增加 最后随H增加 B趋向于饱和 而此时的 值在到达最大值后又急剧减小 图一表明了磁导率 是磁场H的函数 B H曲线表示铁磁材料从没有磁性开始磁化 B随H的增加而增加 称为 磁化曲线 从图二中可看到 磁导率 还是温度的函数 当温度升高到某个值 时 铁磁质由铁磁状态转变成顺磁状态 在曲线上变化率最大的点 所对应的温度就是居里温度TC2 磁滞性质铁磁材料另一重要的特性 是磁滞现象 当铁磁材料磁化时 磁感应强度B不仅与当时的磁场强度H有关 而 且与磁化的历史有关 因此形成磁滞回线 其中有两个重要的物理量 剩余磁感应强度和矫顽力 各种铁磁材料有不同的磁滞回线 主要区别在于矫顽力的大小 矫 顽力大的称为硬磁材料 矫顽力小的称为软磁材料 3 用交流电桥测量居里温度铁磁材料的居里温度可用任何一种交流 电桥测量 本实验采用如图所示的RL交流电桥 图三RL交流电桥在电桥中输入 电源由信号发生器提供 在实验中应适当选择不同的输出频率 为 信号发生器的角频率 选择合适的电子元件相匹配 在未放入铁氧体时 可直接使电桥平 衡 但当其中一个电感放入铁氧体后 电感大小发生了变化 引起 电桥不平衡 但随着温度的上升到某一个值时 铁氧体的铁磁性转变为顺磁性 C D两点间的电位差发生突变并趋于零 电桥又趋向于平衡 这个突变 的点对应的温度就是居里温度 实验中可通过桥路电压与温度的关系曲线 求其曲线突变处的温度 并分析研究在升温与降温时的速率对实验结果的影响 4 用示波器测量动态磁化曲线和磁滞回线图四测量磁化曲线和磁滞 回线电路图本实验研究的是闭合状的铁磁圆环样品 平均周长为L 励磁线圈的匝数为N1 若励磁电流为i1时 在样品内满足安培环路 定律HL N1i1在示波器横轴的偏转板的输入电压为这表明横轴输入的 uR1大小与磁场强度H成正比 设样品的截面积为S 匝数为N2的次级线圈中根据电磁感应定律 同 样可分析得到电容两端的电压与磁感应强度的关系 上式表明Y轴输入的大小uC与磁感应强度B成正比 实验数据信号源频率f R2X mV 4 35E 010 00E 005 05E 011 00E 015 80E 012 00E 017 00 E 013 00E 019 30E 014 00E 011 10E 013 00E 01 2 35E 012 00E 01 3 95E 011 00E 01 4 85E 010 00E 00 5 50E 01 1 00E 01 6 65E 01 2 00E 01 9 20E 01 3 00E 01 1 47E 02 4 00E 01 4 65E 01 3 00E 012 50E 00 2 00E 013 25E 01 1 00E 014 25E 010 00E 00T C 6 19E 012 43E 01f 2000 Hz 2190 Y mV V mV V mV T C V T6 53E 012 42E 01 1 00E 016 67E 012 43E 011 00E 016 82E 012 42E 01 1 00E 017 17E 012 43E 011 00E 017 30E 012 42E 01 1 00E 017 39E 012 38E 01 4 00E 017 40E 012 44E 016 00E 017 41E 012 45E 011 00E 017 45E 012 46E 011 00E 017 59E 012 48E 012 00E 017 62E 012 45E 01 3 00E 017 60E 012 44E 01 1 00E 017 61E 012 41E 01 3 00E 017 62E 012 37E 01 4 00E 017 63E 012 35E 01 2 00E 017 64E 012 32E 01 3 00E 017 65E 012 30E 01 2 00E 017 66E 012 27E 01 3 00E 017 67E 012 21E 01 6 00E 017 68E 012 18E 01 3 00E 017 71E 012 12E 01 6 00E 017 72E 012 08E 01 4 00E 017 74E 012 03E 01 5 00E 017 76E 012 02E 01 1 00E 017 77E 011 96E 01 6 00E 017 79E 011 92E 01 4 00E 017 80E 011 88E 01 4 00E 017 83E 011 82E 01 6 00E 017 85E 011 77E 01 5 00E 017 87E 011 72E 01 5 00E 017 90E 011 66E 01 6 00E 017 93E 011 60E 01 6 00E 017 95E 011 56E 01 4 00E 017 97E 011 52E 01 4 00E 018 00E 011 47E 01 5 00E 018 04E 011 40E 01 7 00E 018 07E 011 36E 01 4 00E 018 14E 011 22E 01 1 40E 008 19E 011 16E 01 6 00E 018 23E 011 11E 01 5 00E 018 27E 011 06E 01 5 00E 018 31E 011 02E 01 4 00E 018 37E 019 60E 00 6 00E 018 44E 018 70E 00 9 00E 013 40E 001 40E 001 50E 003 50E 001 30E 009 00E 011 00E 011 00E 014 00E 011 40E 003 00E 01 2 00E 011 00E 011 00E 011 00E 011 00E 011 00E 011 00E 011 00E 011 00E 013 00E 011 00E 012 00E 012 00E 011 00E 012 00E 011 00E 013 00E 012 00E 012 00E 013 00E 013 00E 012 00E 012 00E 013 00E 014 00E 013 00E 017 00E 015 00E 014 00E 014 00E 014 00E 016 00E 017 00E 01 2 94E 027 14E 02 6 67E 022 86E 02 7 69E 02 4 44E 016 00E 001 00E 002 50E 011 43E 01 1 00E 005 00E 01 3 00E 00 4 00E 00 2 00E 00 3 00E 00 2 00E 00 3 00E 00 6 00E 00 3 00E 00 2 00E 00 4 00E 00 2 50E 00 5 00E 01 6 00E 00 2 00E 00 4 00E 00 2 00E 00 2 50E 00 2 50E 00 2 00E 00 2 00E 00 2 00E 00 2 00E 00 1 67E 00 1 75E 00 1 33E 00 2 00E 00 1 20E 00 1 25E 00 1 25E 00 1 00E 00 1 00E 00 1 29E 008 47E 018 30E 00 4 00E 018 51E 018 10E 00 2 00E 018 55E 017 60E 00 5 00E 018 59E 017 30E 00 3 00E 018 63E 017 00E 00 3 00E 018 67E 016 70E 00 3 00E 018 72E 016 40E 00 3 00E 018 76E 016 30E 00 1 00E 01