[实用新型]加热、励磁两用电炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验技术领域，特别涉及一种加热、励磁两用电炉。

背景技术

磁性材料被磁化时，其各个方向的长度将会发生微小的变化(伸长或缩短)，这种现象称为磁致伸缩。不同的磁性物质磁致伸缩的长度形变是不同的，通常用磁致伸缩系数λ来表征，即磁致伸缩系数λ可以表征形变的大小。其中，L为金属杆的长度，△L为金属杆的长度变化量。λ>0表示伸长，λ<0即表示缩短，λ＝0表示不变。磁致伸缩系数λ的大小大致在10^-6～10^-3范围内。

磁致伸缩系数与外磁场的关系，常用公式：

λ＝f(H)(1)

来描述。式(1)中λ为磁致伸缩系数，H为外加磁场的磁场强度，单位为A·m^-1。外磁场由通过螺线管的电流产生，它的大小为：

H＝k₀I(2)

式(2)中k₀为比例常量，与螺线管的结构、几何尺寸等因素有关，单位为m^-1。

另外，现有技术中在测量微小变化量时，一般可以利用光杠杆法或干涉法进行测量。

光杠杆放大原理如图1和2所示，光杠杆系统是由平面镜20及底座，望远镜30和米尺40组成的。金属杆10竖直设置，平面镜20上连接的有一个竖直顶针21，竖直顶针21的下端立在长度为L的金属杆10的上端。当金属杆10伸长(或缩短)△L时，带动竖直顶针21在竖直方向上运动，进而带动平面镜20绕支点22转动。从望远镜30中可读出待测金属杆10伸长前后叉丝所对标尺的读数b1、b2，这时有金属杆的长度变化量：

ΔL=(b2-b1)l2D---(3)]]>

干涉法原理、测量方法如下：

点光源发出的光射到分束镜的半透半反层上，被分为透射光束和反射光束，分别经定镜和动镜反射，最终相遇产生干涉。干涉现象可看成是定镜的等效位置和动镜之间的空气薄膜产生的薄膜干涉。

干涉的两束光也可看成是由两个点光源发出的，它们的距离为定镜的等效位置和动镜之间距离d的2倍，即2d。两个点光源到屏上的任一点的光程差近似为(空气折射率n≈1)：

其中，为入射角。

由干涉加强、减弱条件：

其中，λ为光的波长。

在干涉圆环中心处，由(5)式可知，d增大(或减小)Δd,中心便会“涌出”(或“吞入”)Δk条条纹，二者关系是：

λ=2ΔdΔk---(6)]]>

由(6)式，中心每涌出(或吞入)一个条纹，d的增大(或减小)量为半个波长。测出动镜移动的距离和吞(或吐)的条纹数，便可求出波长；若已知波长，数出吞(或吐)条纹数也可测距离。

目前的电炉只具有单一加热功能，不能对水平金属杆进行磁致伸缩系数的测量，更不能在加热的同时进行磁致伸缩系数的动态测量。

实用新型内容

本实用新型要解决现有技术中的电炉无法产生磁场，以及不能对水平金属杆进行磁致伸缩系数或者在加热的同时进行磁致伸缩系数的动态测量的技术问题，提供一种可单独使用加热功能和励磁功能，亦可同时使用的，可进行动态、静态磁测量的加热、励磁两用电炉。