[实用新型]铁磁－顺磁相变演示仪

说明书

一、技术领域

本实用新型是一种教学仪器，尤其是一种演示铁磁—顺磁相变的仪器。

二、背景技术

铁磁性物质被加热超过居里温度时，会由能被恒磁铁吸引的铁磁状态变为几乎不能被恒磁吸引的顺磁状态，由居里温度以上降至由居里温度以下时，又会由顺磁状态变回铁磁状态，这一现象在物理学上被称为铁磁—顺磁相变，是铁磁性物质的重要特性之一。目前物理教师在讲授该内容时，尚没有相应的演示仪器配合课堂教学。

三、技术内容

1、发明目的：

本实用新型的发明目的是提供一种能直观演示铁磁—顺磁相变这一物理现象，提高教学效果的铁磁—顺磁相变演示仪。

2、技术方案：

本实用新型的铁磁—顺磁相变演示仪，是一种能直观地演示铁磁—顺磁相变的仪器，该演示仪由转盘、隔热辐条、铁磁片、恒磁铁、加热器、底板所组成，转盘位于直轴的上端，直轴的下端固定在底板上，在轴盘的圆周上沿径向设有许多隔热辐条，在每根辐条的外端均设有一个铁磁片，在铁磁片的下方设有一个加热器，该加热器由加热器连杆连接并固定在底板上，在铁磁片旁设有一个恒磁铁，该恒磁铁由连杆连接并固定在底板上，恒磁铁的磁力线方向与铁磁片所形成的圆周切线方向成30～60度的夹角，加热器采用小型低压碘钨灯，铁磁片采用低居里温度的铁磁材料制作。其工作原理和过程为：根据铁磁物质在达到居里温度时会发生铁磁—顺磁相变这一特性，设计一可绕垂直轴旋转的转盘。转盘边缘每隔一定的距离安装铁磁性物质做成的小片。转盘边缘附近固定怛磁铁，安装在转盘边缘的铁磁小片在恒磁铁的吸引下，使转盘固定于某一位置。在最靠近恒磁铁的铁磁小片下面安装一加热器，当该铁磁小片被加热到居里温度时，会发生铁磁—顺磁相变而不能被恒磁铁吸引，这时，原来的力矩平衡被打破，恒磁铁将吸引邻近的铁磁小片而使转盘产生旋转。当旋转停止后，加热器继续加热最靠近恒磁铁的另一铁磁小片，稍等片刻转盘将因同样的原因再次旋转。如此下去，转盘将不断地产生间歇式旋转，从而可生动地演示铁磁物质的这一物理现象。

3、技术效果：

本实用新型的铁磁顺磁相变演示仪，可直观地看到铁磁材料的铁磁—顺磁相变的过程，作为一种教学仪器。可更生动、直观地演示铁磁—顺磁相变这一物理现象，提高教学的效果。另该仪器结构简单、制作容易，成本低，能广泛的应用于教学或其它实验领域。

四、附图说明：

图1是本实用新新的总体结构示意图，其中有转盘1、直轴11、隔热辐条2、铁磁片3、恒磁铁4、连杆41、加热器5、加热器连杆51、底板6。

五、具体实施方式

本实用新型的铁磁—顺磁相变演示仪由转盘1、隔热辐条2、铁磁片3、恒磁铁4、加热器5、底板6所组成，转盘1位于直轴11的上端，直轴11的下端固定在底板6上，在轴盘1的圆周上沿径向设有许多隔热辐条2，在每根辐条的外端均设有一个铁磁片3，在铁磁片3的下方设有一个加热器5，该加热器5由加热器连杆51连接并固定在底板6上，在铁磁片3旁设有一个恒磁铁4，该恒磁铁由连杆41连接并固定在底板6上。

为了使转盘能旋转起来，并一直向某一方向旋转，应选择磁性较强的恒磁铁，安装时还应与转盘的的切线方向成一角度，该角度在30度至60度之间，具体的安装距离与角度与恒磁铁的形状及磁性强度有关，需经实验确定。为了减小转盘与轴之间的摩擦力矩，转盘与轴之间应安装优质的小型滚珠轴承。为了缩短旋转的间歇时间，可提高演示效果，因此，铁磁小片应选取择低居里温度的铁磁性物质制作，电饭锅温控开关中的铁磁小片(居里温度约103℃)可满足这一要求。缩短旋转的间歇时间还要求电加热器的温度要高，加热面积小，小型的低压碘钨灯是一种较好的选择。绝热辐条应选择耐高温，导热系数小的材料制作。