显示的图形为一条斜线: b.
放样品后:放样品后的磁场强度和磁感应强度分别用H2和B2表示。当样品放入炉子后,对励磁线圈来说,阻抗增加。因此,在电源电压不变的情况下,励磁电流I减小,故H2<H1。 而对感应线圈来说,磁导率增大(铁磁物质的 磁导率远大于空气的磁导率),故B2>B1,在示 波器上显示的图形为上一斜线的X方向缩短,
Y方向变大。 图6
ii.
放样品加温后B、H的变化
加温后的磁场强度和磁感应强度分别用H3和B3表示。
a. 当炉温高于室温而低于但接近居里温度的某一特殊温度时(用T′表
示这一特殊温度):在开始升温到接近居里温度T′的这一温度范围内,由于铁磁性基本稳定,故H3、B3均保持不变,B3= B2,H3= H2,故在示波器上显示的图形仍为图6所示。
b. 当炉温接近居里温度T′但未达到居里温度时:在接近居里温度但仍
低于居里温度的这一小的温度区域内,由于这时 铁磁物质开始向顺磁物质转变,故随着温度的 升高磁导率μ逐渐减小,因而B3逐渐减小, H3逐渐增大,即在示波器上显示出的图形如图7。
图7 c.
当炉温达到居里温度时,铁磁性完全消失而呈现出顺磁性,铁磁物质的磁导率转变为顺磁物质的磁导率,此时, B3= B1,H3= H1,即在示波器上显示的图形如图5所示。
d. 炉温超过居里温度后,由于顺磁性基本稳定,故B和H都是稳定而不
再变化的,因而示波器上显示的图形为图5所示的不发生变化。 根据以上分析,在有无样品,是否加温的不同条件下,通过观察示波器上所出现的图形变化就可确定样品是否达到居里温度。
5
三、仪器用具
JLD-Ⅲ型高温居里点测试仪,待测样品,热电偶,测试仪,磁化感应加热炉,水冷循环系统。 四、实验内容
1.按图3所示将感应加热炉与电源一一对应连接,B、H与示波器的Y、X轴对应连接,开启电源开关。
2.调节变压器B1使励磁电流为0.5A左右,调节移相和积分两电位器及示波器X、Y轴灵敏度,可以观测到如图5所示的图形。
3.将待测样品插入加热炉,应能观察到如图6所示的图形。 4.接通冷却水。
5.将温控器的温度设置到600度左右,调节B3使加热电流为2A左右,使感应炉升温,恒温。再依次调节温控器设置温度点为650、700、750、800度,使感应炉处于升温、恒温状态,仔细观察示波器上所显示的图像变化过程,确定样品(铁棒)达到居里温度时温控器所显示的数值。
6.调节变压器B3使加热电流降到零,炉子开始降温,当温度降到低于居里温度时,再增加加热电流,重复测量样品的居里温度3~4次。
7.调节变压器B3使加热电流降为零,待炉温降到低于200℃时关闭冷却水,关闭电源开关。 五、数据处理
将各次测量所得的居里温度求平均值,并与标准值进行比较,求出其相对百分误差。 六、注意事项
1.炉温高于200℃时不得关闭冷却水,否则会烧毁感应线圈和励磁线圈及冷却水套。本实验装置温度比较高在实验过程中应注意安全防止烫伤。
2.待测样品和热电偶的测温端应放在炉子的中心。 3.避免装置周围有强的电磁场干扰。
4.样品快接近居里温度时应使温度缓慢升高,以免测量误差过大。
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七、思考题
1.试分析样品和热电偶的测温端不在炉子中心对称位置对结果的影响。 2.采样电阻R有什么作用?
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