[实用新型]铁磁物质居里温度演示装置

说明书

本实用新型涉及一种铁磁物质居里温度演示装置，特别涉及一种能够进行铁、钴和镍3种铁磁物质居里温度验证的演示装置。本实用新型的组成包括底板、矩形支架、PT100温度测量仪、悬挂钢丝、铁磁材料金属球、隔热板、条形永磁铁和双管卡式喷火枪。通过双管卡式喷火枪对所述的铁磁材料金属球进行加热，当温度高于该铁磁材料的居里温度时，材料表现为顺磁材料，条形永磁铁对其没有吸引力，小球回复至远离永磁铁的自然下摆位置，随着温度的降低，当温度下降至低于居里温度时，小球再次体现强磁特性，受到条形磁铁吸引。若在自然下摆位置保持加热，保持小球温度高于居里温度，则小球能够持续保持在该位置。

技术领域

本实用新型涉及一种电磁学实验演示装置，特别涉及一种能够验证铁磁物质居里温度的课堂实验演示装置。

背景技术

铁磁物质的磁特性随温度的变化而改变，当温度上升至某一阈值时，铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态，也就是失去了铁磁物质的特性而变为顺磁物质，这个温度阈值称为该铁磁物质的居里温度。居里温度表征磁性材料的基本特性，与材料的化学成分和晶体结构有关。验证居里温度的存在及其值得测定，传统方法是交流电桥法，通过交流电桥法测定铁磁物质自发磁化消失时的温度，但是该方法中要用到正弦信号发生器、交流电压表、示波器和居里温度测试仪或者搭建电桥电路及加热装置。该方法对居里温度的测量较为精确，但是存在如下两点不足：首先，实验所需设备较多，需要按要求连接，根据步骤进行实验，记录输入输出波形。其次，由于上述要求，实验适合在实验室条件下进行，基本不具备随课堂授课进行演示的条件。

发明内容

为了克服上述铁磁物质居里温度验证装置的不足，提供一种简易的铁磁物质居里温度演示装置，该装置简单、便携，操作简单，适于在物理课堂上向学生进行居里温度验证演示。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的铁磁物质居里温度演示装置，包括底板、矩形支架、PT100温度测量仪、悬挂钢丝、铁磁材料金属球、隔热板、条形永磁铁和双管卡式喷火枪。

所述的铁磁材料金属球包括分别由铁、钴和镍三种金属材料制成的3颗小球，实现对3种最常见的铁磁物质居里温度现象的演示。

所述的铁磁物质居里温度演示装置的矩形支架由不锈钢制作而成，底部两侧固定于所述的底板上面，起到固定PT100温度测量仪、悬挂钢丝、隔热板及条形永磁铁的作用。

所述PT100温度测量仪采用铂电极测温，PT电极延长线顶端深入金属球内部，顶端部分采用瓷管实现绝缘和耐高温。

所述的铁磁材料金属球共包含3个形状和外观相同的小球，其材质分别为铁、钴、镍，小球直径为2cm，顶端带有金属环和深入小球内部的孔洞，其中金属环便于悬挂钢丝钩挂，孔洞用于铂电极深入内部测量小球温度。

所述双管卡式喷火枪有两个喷嘴，电子打火，可以根据操作分别控制，火焰类型为硬火，能够高效的将小金属球加热到其居里温度值。所述双管卡式喷火枪在所述底板中间的放置位置有标注。

所述的隔热板采用隔热玻璃板，由焊接在矩形支架的框固定，双管卡式喷火枪靠近所述隔热板一侧的喷嘴与所述隔热板间隔1cm。

本实用新型的有益效果是：避免实验室条件下居里温度的验证与测定的复杂过程，克服了传统电桥式测量居里温度装置不适于进行课堂或非实验室条件下演示的困难。本装置不需要外接电源，可以在任何场合进行简单直观的验证居里温度的存在并大概测定其数值。所述装置组成简单，制作简便，演示过程操作简单、结果直观。本装置的使用,一方面可以对高中物理或者大学物理电磁学中铁磁材料的课堂学习可以起到积极促进作用，另一方面可以进一步增加相关内容的趣味性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。