给一个上海物理实验的整理（实验目的,器材,原理等）考纲上有20个好象,高考

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给一个上海物理实验的整理（实验目的,器材,原理等）考纲上有20个好象,
高考

给一个上海物理实验的整理（实验目的,器材,原理等）考纲上有20个好象,高考
一．实验目的：
（1）掌握用感应法测量磁参量的原理,方法和技术.
（2）了解应力,样品形状,测量频率等因素对磁性的影响.
二．实验原理：
由法拉第电磁感应定律 可知感生电功势与磁场的变化率呈正比,故而将E信号放大并积分后,可得到与B成正比的信号.通过定标后,可以做定量计测
（1）环形样品B-H曲线测量


（2）用标准互感器校准积分放大器的装置常数
实验中,测量所得的量均为电压值,为了将电压值转换成相应的B,H,需要对实验装置进行定标,即测出装置常数 .实验时只需对此画线圈进行测量即可.
相关公式：


测出 及 即可知道 .
（3） 条形样品M-H回线测量
通过示波器,可以观察与M-H有关的 曲线.他们相差常数倍.原理仍为法拉第电磁感应定律
相关公式：

（4）应力对磁化影响和磁致伸缩系数测量
在样品受到应力后,M-H回线将发生变化.这是由于能量的变化引起的,致使磁畴的行为发生改变.
相关公式：

平衡位置： ,外力为 ,
（5） 功率损耗测量
磁化体单位体积试样一周期损耗的电磁能量等于磁滞回线的面积；损耗功率则是一秒内损耗的电磁能.即应该是磁滞回线面积的f倍.
三．实验内容
（1）测量长度对磁化的影响,即测量长短样品的不同回线.
（2）测量外加应力对磁化的影响.
（3）环形样品的磁滞回线随外加磁场的变化及换向磁化曲线.
四．实验数据处理
1．测量长度对磁化的影响

又有：
由此得实验测量所得的电学单位和磁学单位的转换公式：


短样品（mV） 短样品(A/m) 长样品(mV) 长样品（A/m）

40 336000 36 302400

24 201600 18 151200

70 144.9 60 124.2

0.6 0.6 0.5 0.5
可以看出长样品的矩形度要比短样品的大
2．观察应力对磁滞回线的影响,估算磁致伸缩系数

H=1.47e4U/R
m(g) 100 50 0
σ=mg/S 0.980/S 0.490/S 0
K0 9296 11268 10805
( mV)
60 60 60
Ms(A/m) 3.424e-2/S 2.825e-2/S 2.946e-2/S
( mV)
16 20 22
Mr(A/m) 9.131e-3/S 9.416e-3/S 1.080e-2/S
( V)
0.15 0.175 0.2
Hc(A/m) 1002 1169 1336
Cosθ0=Mr/Ms 0.2667 0.3333 0.3667

2.183e-3 1.441e-3
可以看出随着应力的增加,样品的伸缩系数λ越来越小.
3． 环形样品的磁滞回线随外加磁场的变化及换向磁化曲线
随着磁场的增加,跟踪回线的最大点.可以看出,曲线有两个拐点.一个在0附近,另外一个在B=2T附近.其他部分曲线基本呈线性关系.
从 图形中,我们可以看出,最大磁导率 为56000左右.
4． 观察频率对功耗的影响
f 300Hz 400Hz 500Hz 600Hz
area 984 1446 2261 3626
P=area*f 295200 578400 1130500 2175600
这里f=300Hz的面积小于1000,还有其他面积也都不大,原因是磁场信号放大器未调至最大造成的.从上表可以看出,随着频率的增加,回线的面积在增加,损耗功率也随频率增加而增加,但并不是简单的正比关系.
五．思考题
1．放大积分器的装置常数与哪些因素有关?调相移,磁场,外加应力以及更换样品,什么情况下必须重新校准.
放大积分器的装置常数与输出电压峰值,次级线圈磁通量峰值,取样电阻,标准互感器的互感量有关.调相移,外加应力,改变频率时必须重新校准.
2．为什么样品形状对磁滞回线和磁参量有影响?什么参量与形状无关,为什么?
不同的样品会有不同的装置常数,因此对磁滞回线和磁参量有影响.磁滞伸缩系数反映样品的材料性质,与形状无关,是一个强度量.
3．磁滞损耗功率随频率增大,是否与频率成正比,为什么?
答：不成正比.
磁化体单位体积试样一周期损耗的电磁能量等于磁滞回线的面积,损耗功率则是一秒内损耗的电磁能,也就是磁滞回线面积的f倍,由于磁滞回线面积也随f而改变,所以损耗功率虽然随f增大而增大,但它与f不是简单的线性关系.