超导磁体

高温超导材料临界转变温度的测定

系别 精仪系 班号 制33 姓名 李加华 同组人 黄佳钰 做实验日期 2005年05月25日 学号 2003010541 教师评定____________

一、测量单元规格及电路原理图 1、待测高温超导材料

需求样品电流= 2.00A ；取样电阻= 0.01Ω ；取样电阻上的电压= 20.00mV 图3 四引线法

图1 待测单元 图2 样品等效电阻电路 2、铂电阻温度计

要求铂电阻上电流= 1.00mA ；0oC时铂电阻阻值= 100.00Ω ；取样电阻= 100Ω ；取样电阻上的电压= 100mV 。

图4 铂电阻温度计 图5 硅二极管温度计 3、硅二极管温度计

要求二极管上电流= 0.100mA ；取样电阻= 1kΩ ；取样电阻上的电压= 0.1V 。 4、感应线圈电路

室温下输出电压= 6.00mV 。

图6 感应线圈电路

二、实验数据及处理 t/K 306.55 293.15 283.15 273.15 263.15 253.15 243.15 233.15 22

超导技术及其应用

1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，当温度下降到４。２K 时发现水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将 从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。经过科学家们数十年的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越。1986年10月，瑞士科学家缪勒和德国科学家柏诺兹在研究氧化物导电陶瓷材料LaBaCuO时发现在30K以上有超导迹象。世界上立即展开了对高温超导体研究热潮，科学家制备出多系列近百种超导体。2001年，平静几年后的超导材料基础研究又获得了重要成果：发现了新型高温超导材料二硼化镁；除了合金和陶瓷中，目前已经在有机材料、碳60分子和一维碳纳米管中发现超导性。这些重大研究成果极大地鼓舞了科技界和产业界。

超导材料的应用大致可分为两大类，即强电应用和弱电应用。强电应用包括稳定电网的设备如超导限流器和变压器、磁体和储能系统、大电流输电等。在磁体技术成熟后，还可以用于超导核磁成像、磁悬浮列车、超导电机等

教学课件

第十六章 电磁转换一、磁体与磁场

教学课件

公元843年,在天水一色的茫茫大 年 在天水一色的茫茫大 公元 海上,一只帆船正在日夜不停的航 海上 一只帆船正在日夜不停的航 没有航标,没有明确的航道 行,没有航标 没有明确的航道 他 没有航标 没有明确的航道.他 们是怎样摆脱当时的困境的呢? 们是怎样摆脱当时的困境的呢

教学课件

阅读课本：当我还是一个四五岁的小孩时, 阅读课本：当我还是一个四五岁的小孩时, 父亲给我一个罗盘，我觉得十分好奇， 父亲给我一个罗盘，我觉得十分好奇，这只 指南针不和任何物体接触， 指南针不和任何物体接触，竟能始终地指向 南北。我现在还记得： 南北。我现在还记得：当时我萌发了一个深 刻而持久的印象， 刻而持久的印象，这事情的背后一定隐藏着 某种原理-------------爱因斯坦 某种原理-------爱因斯坦 问：指南针为什么 能指南北呢？ 能指南北呢？ 问：对于磁，你有哪些了解？ 对于磁，你有哪些了解？

教学课件

活动:16.1认识磁体 活动:16.1认识磁体动手动脑： 动手动脑： 1、磁体能吸引什么物质？ 磁体能吸引什么物质？ 磁体能吸引什么物质 ——磁体只能吸引铁 磁体只能吸引铁、 ——磁体只能吸引铁、钴、镍类物

高温超导材料的研究进展

程长飞 20091410404

引 言

2O世纪8O年代后期高温超导的发现，在全球掀起了一股“超导热”。经过2O多年的研究发展，我国高温超导技术在超导材料技术、超导强电技术和超导弱电技术三个方面取得了重大进展和突破。在众多领域中，超导技术的应用具有非常突出的优点和不可取代的作用。随着高温超导材料和低温制冷技术的迅速发展，使超导技术的应用步伐迅速加快。超导技术在电力、通信、高新技术装备和军事装备等方面的应用也十分令人向往，具有重要的战略意义。

根据第五届国际超导工业峰会预测，高温超导应用技术将在今后5～10年时间达到实用化水平，并将在2010年前后形成较大规模的产业。到2010年，全球超导产业的产值预计将达到260亿美元，到2020年将达到2 400亿美元以上。超导技术将是21世纪具有光明前景的高新技术

一、超导的基本概述和基本原理

1911年发现，但直到1957年，美国科学家巴丁、库珀和施里弗在《物理学评论》提出BCS理论，其微观机理才得到一个令人满意的解释。BCS理论把超导

，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。在BCS理论提出的同时，博戈留波夫（Bogoliubov

的博戈留波夫变换至今为人常用。

电子间的直接相互作用

高温超导材料的特性与表征实验报告

10物理 小彬连

摘要

本实验对高温超导体的超导转变曲线进行了测量，测量得到其起始转变温度，临界温度，零电阻温度；进行了低温温度计的标定，证明了硅二极管温度计和温差电动势在一定范围内随温度变化的线性关系；通过高温超导的磁悬浮演示了解高温超导体的两个独有的特性：混合态效应和完全抗磁性，并测量得出磁悬浮力与超导体-磁体间距的关系曲线。

关键词 高温超导体 超到临界参数 零电阻现象 完全抗磁性 磁悬浮力 一、引言

1911年，荷兰物理学家卡末林－昂纳斯（H.K.Onnes，1853—1926）用液氦

冷却水银线并通以几毫安的电流，在测量其端电压时发现，当温度稍低于液氦的正常沸点时，水银线的电阻突然跌落到零，这就是所谓的零电阻现象或超导电现象。自从低温超导体发现以来，科学家们对超导电性现象（微观机制）和超导技术以及超导材料进行了大量的研究。

在超导技术开发时代，世界各国科学家相机取得了突破性进展，研制出临界温度高于液氮温度的氧化物超导体，又称为高温超导体。超导研究领域的系列最新进展，为超导技术在个方面的应用开辟了十分广阔的前景。超导电性的应用十分广泛，例如超导磁悬浮列车、超导重力仪、超导计算机、超

“教学中的互联网搜索”教案设计

课题：一.磁体与磁场

作者：陈秀凤 单位：睢宁县下邳中学

一、教案背景

1、面向对象：九年级学生 2、学科：物理

3、课题：一.磁体与磁场 4、课时：2课时

5、课前准备：（1）学生预习新课。 （2）学生分成四人每组。 （3）分发实验器材。

二、教材分析

磁场是一个比较抽象的概念，教材首先是以讲故事的形式来引入。磁场是物理学中很重要的一个概念，教材在安排这方面的教学时紧扣磁场基本性质来展开。教材先是安排了用小磁针探究磁体周围磁场的活动，让学生通过自己画出小磁针在磁体周围的指向，感受磁场具有方向的性质。然后又安排了用铁屑替代小磁针描述磁场的分布这一探究活动，教材运用了小磁针与铁屑两者优势互补的方法，从而使得学生对磁场有较深刻的认识。

在生活 物理 社会栏目中介绍了中国古代四大发明之一—指南针，对学生进行中华民族文化与爱国主义教育。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、知道磁体与磁场，直到磁极间的相互作用。

2、知道磁体周围磁场以及描述方法，磁场方向是怎样规定的。 3、了解地磁场及它的南北极。 （二）过程与方法

1、通过实验探究磁极及磁极间作用规律

“教学中的互联网搜索”教案设计

课题：一.磁体与磁场

作者：陈秀凤 单位：睢宁县下邳中学

一、教案背景

1、面向对象：九年级学生 2、学科：物理

3、课题：一.磁体与磁场 4、课时：2课时

5、课前准备：（1）学生预习新课。 （2）学生分成四人每组。 （3）分发实验器材。

二、教材分析

磁场是一个比较抽象的概念，教材首先是以讲故事的形式来引入。磁场是物理学中很重要的一个概念，教材在安排这方面的教学时紧扣磁场基本性质来展开。教材先是安排了用小磁针探究磁体周围磁场的活动，让学生通过自己画出小磁针在磁体周围的指向，感受磁场具有方向的性质。然后又安排了用铁屑替代小磁针描述磁场的分布这一探究活动，教材运用了小磁针与铁屑两者优势互补的方法，从而使得学生对磁场有较深刻的认识。

在生活 物理 社会栏目中介绍了中国古代四大发明之一—指南针，对学生进行中华民族文化与爱国主义教育。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、知道磁体与磁场，直到磁极间的相互作用。

2、知道磁体周围磁场以及描述方法，磁场方向是怎样规定的。 3、了解地磁场及它的南北极。 （二）过程与方法

1、通过实验探究磁极及磁极间作用规律

用ansys分析永磁体的例子

!******************************************** ! 说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了infin9单元） !********************************************

/TITLE, alextest, Test for Permanent Magnet

*go,:start

:start !利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件 !JPGPRF,500,100,1 ! MACRO TO SET PREFS FOR JPEG PLOTS

/PREP7

emunit,mks !定义电磁单位为国际标准单位，即μ0=4 Pi e-7 henries/meter

!********************************************

! 定义单元类型*

!******************************************** ET,53,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element type

ET,9,INFIN9 !无

永磁体基本性能参数

永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种： 剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs） 1Gs =0.0001T 将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。它表示磁体所能提供的最大的磁通值。从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。

磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1 Oe≈79.6A/m 处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe以上。

内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1 Oe≈79.6A/m 使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等

永磁体基本性能参数

永磁体基本性能参数

永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提

供稳定磁场。钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：

剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs）1Gs =0.0001T

将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。它表示磁体所能提供的最大的磁通值。从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。钕铁硼是现今发现的Br 最高的实用永磁材料。

磁感矫顽力（Hcb ）单位是安/米（A/m ）和奥斯特（Oe）或1 0e?79.6A/m

处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。

（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。钕铁硼的矫顽力一般是llOOOOe以上。

内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe） 1 Oe?

79.6A/m 使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀

矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，