CN203164399U - 一种铁磁材料居里温度实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物理教学实验装置，旨在提供一种铁磁材料居里温度实验装置，该装置包括二只尺寸大小、线圈绕制匝数、线径相同的电感线圈I和II，与铜质导热管和聚四氟乙烯保温套组合成为一个整体，所述铜质导热管一端安装加热管，另一端插入温度传感器和待测磁性材料。本实用新型装置的实验可根据铁磁物质磁矩随温度变化的特性，采用交流电桥法测量铁磁物质自发磁化消失时的温度；通过对软磁铁氧体材料居里温度的测量，加深对这一磁性材料基本特性的理解，具有结构简单，易于制造，加热元件低电压供电，安全可靠，实验原理清楚，操作方便等优点。

Description

一种铁磁材料居里温度实验装置

技术领域

本实用新型属于物理教学实验装置，更具体地说，它属于大专院校物理实验中表征磁性材料基本特性之一即居里温度的实验装置。

背景技术

磁性材料在电力、通讯、电子仪器、汽车、计算机和信息存储等领域有着十分广泛的应用，近年来已成为促进高新技术发展和当代文明进步不可替代的材料，铁磁性物质的磁特性随温度的变化而改变，当温度上升至某一温度时，铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态，即失掉铁磁性物质的特性而转变为顺磁性物质，这个温度称为居里温度，居里温度是表征磁性材料基本特性的物理量，测定铁磁材料的居里温度不仅对磁材料、磁性器件的研究和研制，而且对工程技术的应用都具有十分重要的意义。因此在大学物理实验开设关于磁性材料的基本性质的研究显得尤为重要，而目前国内对铁磁材料居里温度实验内容开设的大专院校很少，提供其实验的装置几乎没有。

实用新型内容

本实用新型目的克服现有技术中的不足，提供一种安全、实验原理清楚、操作方便并且制造简单的教学实验装置，该装置的实验可根据铁磁物质磁矩随温度变化的特性，采用交流电桥法测量铁磁物质自发磁化消失时的温度；通过对软磁铁氧体材料居里温度的测量，加深对这一磁性材料基本特性的理解。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种铁磁材料居里温度实验装置，包括二只尺寸大小、线圈绕制匝数、线径相同的电感线圈I和II，与铜质导热管和聚四氟乙烯保温套组合成为一个整体，所述铜质导热管一端安装加热管，另一端插入温度传感器和待测磁性材料。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热管从所述电感线圈Ⅰ的中心孔位置处插入并伸至所述铜质导热管内。

作为本实用新型的进一步改进，待测磁性材料和温度传感器从所述电感线圈Ⅱ的中心孔位置处分别插入并伸至所述铜质导热管一端的的两孔内。

作为本实用新型的进一步改进，所述铜质导热管包容在所述聚四氟乙烯保温套中；所述聚四氟乙烯保温套一端与所述电感线圈II相连，另一端插入所述电感线圈I的中心孔中。

本实用新型采用了二只尺寸大小且线圈绕制匝数及线径相同的电感线圈与铜质导热管及聚四氟乙烯保温套组合成一整体，铜质导热管一端安装加热管，另一端插入温度传感器和待测的磁性材料，辅以温度控制单元和交流电桥测量单元即可进行铁磁材料居里温度实验，其具有以下的有益效果：

1、结构简单，易于制造，可利用一般物理实验室具有的辅助设备，投资成本低；

2、加热元件低电压供电，安全可靠；

3、实验原理清楚，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的实验电路图。

图中：1电感线圈Ⅰ；2聚四氟乙烯保温套；3电感线圈Ⅱ；4待测磁性材料；5温度传感器；6铜质导热管；7加热管。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

图1中，所述电感线圈Ⅰ1的中心孔插入聚四氟乙烯保温套2的一端，所述铜质导热管6的一端插入聚四氟乙烯保温套2的另一端，所述电感线圈Ⅱ3的中心孔插入铜质导热管6另一端。

图1中，所述的加热管7从电感线圈Ⅰ1的中心孔位置插入铜质导热管6内，所述的待测磁性材料4与所述的温度传感器5从电感线圈Ⅱ3的中心孔位置分别插入铜质导热管6另一端的的两孔内。

结合图1与图2，本实用新型的实验过程如下：

图1中的所述的温度传感器5与加热管7接入温度控制单元，所述的电感线圈Ⅰ1、电感线圈Ⅱ3接入交流电桥测量单元，在待测磁性材料4未插入铜质导热管6及温度控制单元未进行加热状态下按图2所示连接，图中的L₁、L₂分别代表电感线圈Ⅰ1和电感线圈Ⅱ3，由于两电感线圈的大小、绕线匝数、线径相同其电感值也相等，电桥直接平衡，当待测磁性材料4插入电感线圈Ⅱ3时电感大小发生了变化，引起电桥不平衡，然后，温度控制单元通过加热管7及铜质导热管6给待测磁性材料4加热，随着温度的上升到某一个值时，待测磁性材料4的铁磁性转变为顺磁性（即失去磁性），电感线圈Ⅱ3的电感值又恢复至原来的量值，CD两点间的电位差发生突变并趋于零，电桥又趋于平衡，这个突变的点对应的温度就是居里温度，可通过交流电桥桥路电压与温度的关系曲线，求其曲线突变处的温度，掉换不同的磁性材料进行相同的试验来求证不同磁性材料的居里温度。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种铁磁材料居里温度实验装置，包括二只尺寸大小、线圈绕制匝数、线径相同的电感线圈I(1)和II（3），与铜质导热管（6）和聚四氟乙烯保温套（2）组合成为一个整体，其特征在于，所述铜质导热管（6）一端安装加热管（7），另一端插入温度传感器（5）和待测磁性材料（4）。

2.根据权利要求1所述的铁磁材料居里温度实验装置，其特征在于，所述加热管(7)从所述电感线圈Ⅰ（1）的中心孔位置处插入并伸至所述铜质导热管（6）内。

3.根据权利要求1所述的铁磁材料居里温度实验装置，其特征在于，所述待测磁性材料（4）和温度传感器（5）从所述电感线圈Ⅱ（3）的中心孔位置处分别插入并伸至所述铜质导热管（6）一端的的两孔内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铁磁材料居里温度实验装置，其特征在于，所述铜质导热管（6）包容在所述聚四氟乙烯保温套（2）中；所述聚四氟乙烯保温套（2）一端与所述电感线圈II(3)相连，另一端插入所述电感线圈I(1)的中心孔中。

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