專利名稱：鐵磁－順磁相變演示儀的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型是一種教學(xué)儀器，尤其是一種演示鐵磁—順磁相變的儀器。
二背景技術(shù)：
鐵磁性物質(zhì)被加熱超過居里溫度時(shí)，會(huì)由能被恒磁鐵吸引的鐵磁狀態(tài)變?yōu)閹缀醪荒鼙缓愦盼捻槾艩顟B(tài)，由居里溫度以上降至由居里溫度以下時(shí)，又會(huì)由順磁狀態(tài)變回鐵磁狀態(tài)，這一現(xiàn)象在物理學(xué)上被稱為鐵磁—順磁相變，是鐵磁性物質(zhì)的重要特性之一。目前物理教師在講授該內(nèi)容時(shí)，尚沒有相應(yīng)的演示儀器配合課堂教學(xué)。
三、技術(shù)內(nèi)容1、發(fā)明目的本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種能直觀演示鐵磁—順磁相變這一物理現(xiàn)象，提高教學(xué)效果的鐵磁—順磁相變演示儀。
2、技術(shù)方案本實(shí)用新型的鐵磁—順磁相變演示儀，是一種能直觀地演示鐵磁—順磁相變的儀器，該演示儀由轉(zhuǎn)盤、隔熱輻條、鐵磁片、恒磁鐵、加熱器、底板所組成，轉(zhuǎn)盤位于直軸的上端，直軸的下端固定在底板上，在軸盤的圓周上沿徑向設(shè)有許多隔熱輻條，在每根輻條的外端均設(shè)有一個(gè)鐵磁片，在鐵磁片的下方設(shè)有一個(gè)加熱器，該加熱器由加熱器連桿連接并固定在底板上，在鐵磁片旁設(shè)有一個(gè)恒磁鐵，該恒磁鐵由連桿連接并固定在底板上，恒磁鐵的磁力線方向與鐵磁片所形成的圓周切線方向成30～60度的夾角，加熱器采用小型低壓碘鎢燈，鐵磁片采用低居里溫度的鐵磁材料制作。其工作原理和過程為根據(jù)鐵磁物質(zhì)在達(dá)到居里溫度時(shí)會(huì)發(fā)生鐵磁—順磁相變這一特性，設(shè)計(jì)一可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤邊緣每隔一定的距離安裝鐵磁性物質(zhì)做成的小片。轉(zhuǎn)盤邊緣附近固定怛磁鐵，安裝在轉(zhuǎn)盤邊緣的鐵磁小片在恒磁鐵的吸引下，使轉(zhuǎn)盤固定于某一位置。在最靠近恒磁鐵的鐵磁小片下面安裝一加熱器，當(dāng)該鐵磁小片被加熱到居里溫度時(shí)，會(huì)發(fā)生鐵磁—順磁相變而不能被恒磁鐵吸引，這時(shí)，原來的力矩平衡被打破，恒磁鐵將吸引鄰近的鐵磁小片而使轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)停止后，加熱器繼續(xù)加熱最靠近恒磁鐵的另一鐵磁小片，稍等片刻轉(zhuǎn)盤將因同樣的原因再次旋轉(zhuǎn)。如此下去，轉(zhuǎn)盤將不斷地產(chǎn)生間歇式旋轉(zhuǎn)，從而可生動(dòng)地演示鐵磁物質(zhì)的這一物理現(xiàn)象。
3、技術(shù)效果本實(shí)用新型的鐵磁順磁相變演示儀，可直觀地看到鐵磁材料的鐵磁—順磁相變的過程，作為一種教學(xué)儀器。可更生動(dòng)、直觀地演示鐵磁—順磁相變這一物理現(xiàn)象，提高教學(xué)的效果。另該儀器結(jié)構(gòu)簡單、制作容易，成本低，能廣泛的應(yīng)用于教學(xué)或其它實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。
四

圖1是本實(shí)用新新的總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中有轉(zhuǎn)盤1、直軸11、隔熱輻條2、鐵磁片3、恒磁鐵4、連桿41、加熱器5、加熱器連桿51、底板6。
五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的鐵磁—順磁相變演示儀由轉(zhuǎn)盤1、隔熱輻條2、鐵磁片3、恒磁鐵4、加熱器5、底板6所組成，轉(zhuǎn)盤1位于直軸11的上端，直軸11的下端固定在底板6上，在軸盤1的圓周上沿徑向設(shè)有許多隔熱輻條2，在每根輻條的外端均設(shè)有一個(gè)鐵磁片3，在鐵磁片3的下方設(shè)有一個(gè)加熱器5，該加熱器5由加熱器連桿51連接并固定在底板6上，在鐵磁片3旁設(shè)有一個(gè)恒磁鐵4，該恒磁鐵由連桿41連接并固定在底板6上。
為了使轉(zhuǎn)盤能旋轉(zhuǎn)起來，并一直向某一方向旋轉(zhuǎn)，應(yīng)選擇磁性較強(qiáng)的恒磁鐵，安裝時(shí)還應(yīng)與轉(zhuǎn)盤的的切線方向成一角度，該角度在30度至60度之間，具體的安裝距離與角度與恒磁鐵的形狀及磁性強(qiáng)度有關(guān)，需經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。為了減小轉(zhuǎn)盤與軸之間的摩擦力矩，轉(zhuǎn)盤與軸之間應(yīng)安裝優(yōu)質(zhì)的小型滾珠軸承。為了縮短旋轉(zhuǎn)的間歇時(shí)間，可提高演示效果，因此，鐵磁小片應(yīng)選取擇低居里溫度的鐵磁性物質(zhì)制作，電飯鍋溫控開關(guān)中的鐵磁小片(居里溫度約103℃)可滿足這一要求。縮短旋轉(zhuǎn)的間歇時(shí)間還要求電加熱器的溫度要高，加熱面積小，小型的低壓碘鎢燈是一種較好的選擇。絕熱輻條應(yīng)選擇耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)小的材料制作。
權(quán)利要求1.一種鐵磁—順磁相變演示儀，其特征在于該演示儀由轉(zhuǎn)盤(1)、隔熱輻條(2)、鐵磁片(3)、恒磁鐵(4)、加熱器(5)、底板(6)所組成，轉(zhuǎn)盤(1)位于直軸(11)的上端，直軸(11)的下端固定在底板(6)上，在軸盤(1)的圓周上沿徑向設(shè)有許多隔熱輻條(2)，在每根輻條的外端均設(shè)有一個(gè)鐵磁片(3)，在鐵磁片(3)的下方設(shè)有一個(gè)加熱器(5)，該加熱器(5)由加熱器連桿(51)連接并固定在底板(6)上，在鐵磁片(3)旁設(shè)有一個(gè)恒磁鐵(4)，該恒磁鐵由連桿(41)連接并固定在底板(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵磁—順磁相變演示儀，其特征在于恒磁鐵(4)的磁力線方向與鐵磁片(3)所形成的圓周切線方向成30～60度的夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵磁—順磁相變演示儀，其特征在于加熱器(5)采用小型低壓碘鎢燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵磁—順磁相變演示儀，其特征在于鐵磁片(3)采用低居里溫度的鐵磁材料制作。
專利摘要本實(shí)用新型的鐵磁－順磁相變演示儀是一種能直觀地演示鐵磁－順磁相變的教學(xué)儀器,該演示儀由轉(zhuǎn)盤、隔熱輻條、鐵磁片、恒磁鐵、加熱器、底板所組成,轉(zhuǎn)盤位于直軸的上端,直軸的下端固定在底板上,在軸盤的圓周上沿徑向設(shè)有許多隔熱輻條,在每根輻條的外端均設(shè)有一個(gè)鐵磁片,在鐵磁片的下方設(shè)有一個(gè)加熱器,該加熱器由加熱器連桿連接并固定在底板上,在鐵磁片旁設(shè)有一個(gè)恒磁鐵,該恒磁鐵由連桿連接并固定在底板上。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2519355SQ0221839
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月18日
發(fā)明者何捷, 劉炳升 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)