铁磁材料居里温度的测量.doc

铁磁材料居里温度的测量一、实验目的1.了解物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理。2.学会一种测量铁磁材料居里点的实验方法。3.测定铁磁环样品的居里温度。二、实验原理1、磁介质与物质的磁性在磁场的作用下发生变化并反过来影响磁场的物质叫磁介质。磁介质在磁场作用下发生变化的过程叫磁化（任何物质都是磁介质）2、磁化的微观机制安培的分子电流假说：每个分子内部电荷运动的总效果相当于一个圆形电流分子电流物质磁性的根源：原子内部电荷运动。温度对磁性有显著影响。分子热运动，对磁畴磁矩有序排列有破坏作用，温度升高到一定数值，铁磁性消失。居里点铁磁材料失去磁性或者从铁磁相转变为顺磁相的温度（相变）。测量原理：给绕在待测样品磁环上的线圈L1通交变电流i（励磁电流），产生交变磁场H，使铁磁环反复磁化。样品中B与H的关系B=f(H)为磁滞回线。由于H正比于L1的电流，因此可以用电流的信号代表H的信号。在励磁电路中串接采样电阻R1，将其两端的电压讯号（与电流正比）经放大后， 送至示波器的X轴输入以表示H。B是通过副线圈L2中因磁通量变化而产生的感应电动势来测定的。所以，磁环中B与L2上感应电动势 积分成正比。将L2上 经过R2C积分电路，从积分电容上取出B值，放大处理送至示波器Y轴输入。示波器x轴输入反映H，Y轴输入反映B，示波器显示磁滞回线。当磁环被加热到一定温度，磁滞回线消失。对应温度即居里点。三、实验仪器JHD-型居里点测试仪：1、 电源箱（电源部分，温度设置控制，H、B信号处理部分）；2、 加热炉3、 铁磁材料样品；4、 示波器。四、注意事项1、实验过程中适当调节X衰减，以显示较理想的磁滞回线。2、每次须让加热炉降至常温再放入样品，以免温度传感器响应时间不同引起测量误差。3、谨慎换放样品，不能拉扯金属插头外导线。4、测800以上样品，小心高温烫伤。5、观察磁滞回线时，两线圈有互感，故始终有感应电压。因此，当磁滞回线变为直线时，不能将Y轴输入衰减无限减小。五、实验内容一、观察材料升温过程中磁滞回线消失及居里点1.连线、放样品。连线加热炉与电源箱面板；样品与电源箱专用线连接,放入加热炉；温度传感器、降温风扇接插件与电源面板上传感器接插件相接。2、接示波器、开电源。B输出接示波器Y输入，H输出接X输入，示波器的扫描时间选择旋钮设定为X-Y模式；“升-降温”开关打向“降温”，开电源，适当调示波器X、Y衰减，示波器显示室温磁滞回线。3、设置最高加热温度、升温。关闭加热炉两风门（旋钮方向与轴线垂直）， “测量-设置”开关打向“设置”，设定炉温。再打向“测量”，“升-降温”打向“升温”，炉温逐渐升至设置温度。4、确定居里点。炉温升到一定温度，磁滞回线消失，该数显温度即居里点。5、冷却降温。打开加热炉两风门通风冷却（旋钮方向与轴线平行），“升-降温”开关打向“降温”，冷却至室温。其他样品，重复。二、定量测试（与观察同时）1、测量感应电动势与温度关系曲线。读出各温度与对应感应电动势的数值，画曲线。2、确定居里点。作曲线最大斜率处切线，切线与横坐标交点即居里点。3、对其他样品，重复上述过程。六、思考题1、什么是磁滞现象？磁滞现象简称磁滞。磁性体的磁化存在着明显的不可逆性，当铁磁体被磁化到饱和状态后，若将磁场强度(H)由最大值逐渐减小时，其磁感应强度（符号为B）不是循原来的途径返回，而是沿着比原来的途径稍高的一段曲线而减小，当H=0时，B并不等于零，即磁性体中B的变化滞后于H的变化，这种现象称磁滞现象。2、为什么磁性材料在居里温度以上，磁滞现象会消失？因为温度过高,物体内部的分子做无规则运动的现象加