基于虚拟仪器的磁特性测量系统的设计及实现

设计了测量磁特性的实验系统。利用采集电路将磁场强度与磁感应强度转换成电动势信号,实现完整的磁滞回线测量;基于LabVIEW实现磁滞回线图形的显示、实时分析等功能。以变压器做磁性样品,设计了一阶低通滤波器抑制噪声。通过将LabVIEW与示波器测量作比较,证明了虚拟仪器相对于传统仪器的优势:它可以保证所采集信号的速度以及信号精度,可以更直观地显示磁性材料磁特性的测量结果。     

关于磁场强度H的教学

阐述了磁场强度H=B/μ0-M,在各向同性的非铁磁物质中才有H=B/μ.对铁磁物质,一定的磁场强度H所对应的磁感应强度B值依赖于磁化过程.     

利用简易装置测量地磁场的新方法

通过小圆柱永磁体在匀强磁场中的周期性振动测量当地的磁感应强度及磁倾角。使用亥姆霍兹线圈逐次改变永磁体所在位置处的磁场强度,测量在不同强度磁场下永磁体振动的周期,使用Matlab对实验数据进行二次曲线拟合,由二次曲线的系数可以计算得到当地磁感应强度在水平和竖直方向上的分量,进而得到磁倾角。实验设计巧妙,不仅避开了一些其他地磁场测量实验中的系统误差,使实验结果更精确,同时大大降低了地磁场测量实验的成本。     

Ta掺杂SnO2薄膜的散射机制

通过射频磁控溅射的方法制备了Ta掺杂SnO2薄膜,研究了薄膜的结构和低温下电阻率随磁场的变化规律.测量表明低温下呈现出负的磁电阻,但是,二维、三维弱局域理论均不能解释样品中出现的负的磁电阻现象.综合考虑了三阶微绕近似的s-d交换哈密顿的半经验公式Δρ/ρ=-B12ln(1+B22H2))和双能带模型的相关公式Δρ/ρ=B32H/(1+B42H2)拟合了样品在5 T以下的磁电阻的数据,理论和实验符合得很好.结果表明Ta掺杂SnO2薄膜中的磁电阻源于局域磁矩的传导电子散射.     

镜象对称电流在其对称面上产生磁感应强度的讨论

在电磁学课程教学中 ,磁感应强度的计算是教与学的重点 ,也是难点之一 ,理论上讲用毕奥沙伐尔定律和场的叠加原理可以求任何空间分布的载流导线周围空间产生的磁感应强度 ,但在实际计算中 ,由于空间分布关系积分是非常困难的 ,当然在某些特殊情况下可以用安培环路定律和叠加原理通过求磁场强度Ｈ ,从而得到磁感应强度Ｂ ,本文拟就教学中经常遇到的一种所谓镜像对称电流在其特殊平面即对称面上产生的磁感应强度计算作一些讨论 ,并把相关讨论推广到更一般的情况 ,使类似问题的解法更简便、直观。1　一对镜象对称电流元在对称面上产生的磁感应…     

磁流化床铁磁颗粒的流化特性与磁稳区的确定

针对磁流化床可实现磁稳流化的特点,提出了一种确定和计算磁稳流化区域的方法.通过对4种不同粒径的铁磁颗粒(其平均粒径范围231 ~512μm)进行流态化实验研究,得到铁磁颗粒分别在磁场强度为0 ~7 330A/m时的流化曲线.实验中采用压降波动的方法测定最小鼓泡流化速度,进而确定磁稳流化区域的范围.基于铁磁颗粒的流化曲线,分析得到铁磁颗粒的流化特性,讨论了颗粒粒径、磁场强度对磁稳流化区域的影响;运用多元回归的方法得到磁稳流化区域与磁重势能比、阿基米德数以及雷诺数之间的实验关联式.与已有的研究相比,此式较为简单,具有较好的适用性,据此式可以方便地给出磁流化床磁稳流化状态运行时的合理参数.     

测量磁感应强度的方法

磁感应强度B是物理学中的一个重要物理量.磁感应强度的测量是一个与课本知识有关的设计性实验,而现在的高考题型重点考查学生的理解能力和计算能力,随着高考的深入,磁感应强度的测量必将以探索性实验、设计性实验出现在高考题中,着重考查学生的设     

测试匀强磁场磁感应强度的实验设计

磁感应强度是中学物理电磁学中的一个很重要的概念。对磁感应强度的测量,高中物理教材第二册（人教版,2003）既没有安排学生实验,也没有列入课题研究,而只是通过一个演示实验观察到的定性关系,附加说明导出了公式：B=F／IL。公式中B——磁感应强度、F——导线受到的安培力、I——导线中的电流、L——通电直导线长度。可见,要精确地测量磁感应强度B,存在一定的难度。笔者从法拉第电磁感应定律ε=△Φ／△t入手设计一套实验装置测量匀强磁场的磁感应强度B。     

振动样品磁强计在磁黏滞行为研究中的应用

介绍了振动样品磁强计(VSM)在磁黏滞测试中不同的测试方法,包括磁黏滞系数法、扫描速度法和等待时间法。其中磁黏滞系数法是先将样品正向饱和,然后加一个反向磁场到负矫顽力附近,保持该磁场不变,测量磁极化强度J随时间t的变化。扫描速度法是在不同扫描速率下测量相应的磁滞回线,得到矫顽力Hc与扫描速率d(H)/dt的关系,从而求得热涨落场Hf;等待时间法,先将样品正向饱和,然后磁场缓慢减小至负矫顽力附近,保持这个磁场不变,测量磁极化强度J随时间t的变化。通过磁黏滞研究,可以更好地了解磁性材料的磁性机理,同时使振动样品磁强计在实验中发挥更大的作用。     

铁氧体-锰基磁性材料的特性研究

氧采用溶胶凝胶法分别制备得到NiFe2O4(NFO)铁氧体和La2/3(Ca0.6Ba0.4)1/3MnO3(LCBMO)多晶片状材料,按一定体积比将两样品直接粘合成NFO-LCBMO层状复合材料.用振动样品磁强计测量了单个样品的磁滞回线;采用标准四引线法测量纯LCBMO样品和NFD-LCBMO样品在77K的磁电阻随磁场的变化.实验测量结果表明,NFO-LCBMO样品比纯LCBMO样品具有更好的磁电阻特性,此外,NFO-LCBMO样品还表现出明显的低场磁电阻效应,在0.25T外磁场下,磁电阻达到-30%.而且有很高的磁场灵敏度.     

关于电矢量和磁矢量的讨论

本文通过对电场强度、电位移、磁感应强度、磁场强度的讨论得知电场强度和电位移不仅与自由电荷有关,而且与极化电荷有关;磁感应强度和磁场强度不仅与传导电流有关,而且与磁化电流有关.     

例谈磁感应强度测量的六种方法

磁应感强度是描述磁场强弱和方向的基本物理量.由于磁场是一种看不见摸不着的特殊物质,磁感应强度很难用直接的方法进行测量,一般采用间接测量的方法.在中学物理知识内,磁感应强度的大小测量方法归纳起来主要有以下六种,以例题的形式作介绍.一、利用物体的平衡条件测量磁感应强度     

一种新型可视铁谱仪的静磁场设计及应用

以在线式全流量可视铁谱仪为背景,对静磁场的磁路进行了设计。采用轴向充磁,双环异极嵌套安装方式,两环的间隙采用不导磁的材料做成的圆环作为衬套,并从磁荷模型出发,利用标量磁位法,引入广义二项式定理对同心双环嵌套磁体产生的磁感应强度进行了解析计算。通过对比磁感应强度的理论值和实际测量值发现解析表达式很好地反映了静磁场的磁感应强度分布规律。将所设计的静磁场应用到某新型涡喷航空发动机性能监测中,对监测到的磨粒进行了分析。分析结果间接验证了所设计的静磁场在润滑油高流速条件下吸附铁磁颗粒的有效性。     

浅议磁感应强度与磁场强度的关系

磁感应强度与磁场强度是物理学中2个不同的物理量。早期“磁荷”观点中,用磁场强度描述磁场的强弱。当人们认识到磁性的本质是电流,便采用磁感应强度来更准确地描述磁场的强弱,而把磁场强度作为辅助量,在讨论一般磁介质的磁场时应用。     

磁处理对蛹虫草菌丝生长量的影响

为了明确磁处理对蛹虫草菌丝生长量的影响,为磁处理在蛹虫草菌丝生产中的有效应用提供理论依据和参数.通过设置不同磁感应强度与不同磁处理时间的组合条件对蛹虫草菌丝进行磁处理,并采用菌丝重量法研究磁处理对菌丝生长量的生物学效应.结果表明,不同磁处理条件对蛹虫草菌丝生长量的生物学效应不同.产生正生物学效应的最佳磁处理条件为1.25 T/10 min.     

对过氧化钠颜色的研究

不同资料对过氧化钠颜色的不同描述一直困扰着教学,为了明确其颜色以及产生颜色的原因,本文采用了对比实验的方法进行了实验现象的观察,总结了不同纯度的过氧化钠样品在不同温度或一定磁场强度条件下的呈色规律,并结合物质结构分析、光谱分析等从理论上证明了通常过氧化钠呈现淡黄色是由杂质超氧化钠引起的,超氧化钠呈现黄色是由于晶体中存在着O2-→Na+的电荷转移,同时也分析了过氧化钠在不同条件下呈色原因,最后得出了通常情况下纯净的过氧化钠粉末是白色的结论。     

自旋阀巨磁电阻位移传感器测金属线膨胀系数

巨磁电阻在测量微弱磁场的变化较其他传感器具有体积小、灵敏度高等优点.比较了多层膜巨磁电阻和自旋阀巨磁电阻的区别,按其特性设计一个采用自旋阀巨磁电阻的位移传感器,并用此位移传感器精确测量金属的线膨胀系数.与各大高校在此实验中用普通方法测金属线膨胀系数的方法相比,该自旋阀巨磁电阻位移传感器测量金属线膨胀系数的方法有操作简便、测量精确,以及将力学量用电学量测量,并将物理数字化,便于电脑采集等优点.     

一种三维矢量磁场测量仪的设计

设计了一种三维矢量磁场测量仪。该测量仪采用差分点式探头获取X、Y、Z方向的磁场强度分量B_x、B_y、B_z,并通过设计模值运算电路求取B_x、B_y、B_z矢量和的模值■,即测量点空间三维磁场强度大小。通过A/D转换模块将B_x、B_y、B_z及■转换为数字分量,由FPGA完成数据处理,得到测量点的方向角。实验结果表明,该三维矢量磁场测量仪对磁场强度■的测量相对误差小于1%,方向角的绝对误差小于1°。     

激发态O_2转变为基态O_2的实验证明及理论解释

通过H2O2在强碱性溶液中产生红光的实验,计算得到了由激发态O2到基态O2所产生光子的波长,并从理论上对实验现象做了解释.     

基于磁通门传感器的弱磁感应强度测量系统设计

本文针对磁纳米粒子的磁化强度测量,利用差分式双探头的三端式磁通门传感器获取磁感应强度变化,并基于偶次谐波方法设计了测量电路。最后根据实验和数据分析的结果,表明此种原理的测量系统可以用于检测不同质量的磁性材料。