PAGEPAGE1巨磁電阻與磁電阻實驗報告（含5篇）第一篇：巨磁電阻與磁電阻實驗報告巨磁電阻與磁電阻實驗學號：姓名：班級：日期：【摘要】本實驗使用了由基本電路原理配合巨磁電阻原件制作的一套巨磁電阻實驗儀，通過改變巨磁電阻處的磁場測量了巨磁電阻的磁阻特性曲線、磁電轉換特性曲線，并在體驗了其在測量電流、測量轉速、磁讀寫等方面的應用。最后獲得了巨磁電阻詞組特性曲線、GMR模擬傳感器的磁電轉換曲線、GMR開關傳感器的磁電轉換特性曲線、巨磁電阻測量電流的數據、齒輪旋轉過程中巨磁電阻梯度傳感器輸出電壓曲線、磁信號讀出情況，自旋閥磁電阻兩個不同角度的磁阻特性曲線。發現巨磁電阻的磁阻隨磁場變大而減小，且與方向無關，但是其存在磁滯現象。而自旋閥磁電阻則在磁場由一個方向磁飽和變化到另一個方向磁飽和的過程中磁電阻不斷減小或增加，這與磁電阻和磁場的角度有關，且在0磁場附近變化特別明顯。【關鍵詞】巨磁電阻、自旋閥磁電阻、磁阻特性曲線、磁電轉換特性一、實驗背景20XX年12月10日，法國物理學家阿爾貝·費爾（AlbertFert）和德國物理學家彼得·格倫貝格（PeterCrünberg）分別獲得了一枚印著藍白紅標志的20XX年諾貝爾物理獎章，他們各自獨立發現的巨磁阻效應（giantmagnetoresistance,GMR）[1，2]。早在一百多年前，人們對鐵磁金屬的輸運特性受磁場影響的現象，就做過相當仔細的觀測。莫特的雙電流理論，把電子自旋引入對磁電阻的解釋，而巨磁電阻恰恰是基于對具有自旋的電子在磁介質中的散射機制的巧妙利用。目前巨磁電阻傳感器已應用于測量位移、角度等傳感器、數控機床、汽車測速、非接觸開關、旋轉編碼器等很多領域，與光電等傳感器相比，它具有功耗小，可靠性高，體積小，能工作于惡劣的工作條件等優點。利用巨磁電阻效應在不同的磁化狀態具有不同電阻值的特點，可以制成隨機存儲器（MRAM），其優點是在無電源的情況下可繼續保留信息。巨磁電阻效應在高技術領域應用的另一個重要方面是微弱磁場探測器。巨磁電阻薄膜材料的廣泛應用，也是納米材料的第一項實際應用，它使得人們對磁性尤其是納米尺寸的磁性薄膜介質之輸運特性的研究有了突飛猛進的發展，由此帶來計算機存儲技術的革命性變化，從而深刻地改變了整個世界。本實驗的目的是通過納米結構層狀薄膜的巨磁電阻效應及不同結構的GMR傳感器特性測量和自旋閥磁電阻測量，了解磁性薄膜材料和自旋電子學的有關知識，并由磁電阻和巨磁電阻的歷史發展中解決問題的思想方法，認識諾貝爾物理獎項目巨磁電阻的原理、技術和對科學技術發展的重要貢獻。體會實驗的設計與實施，理解其原理和方法，體驗科學發現的精髓與快樂，促進學生逐步形成系統的物理思想，期望由此啟發學生對物理科學和高新技術的濃厚興趣。二、實驗原理磁電阻MR（magneto-resistance的縮寫符號）效應是指物質在磁場的作用下電阻發生變化的物理現象。磁電阻效應按磁電阻值的大小和產生機理的不同可分為：正常磁電阻效應(OrdinaryMR:OMR)、各向異性磁電阻效應(AnisotropicMR:AMR)、巨磁電阻效應(giantMR:GMR)和龐磁電阻效應(ColossalMR:CMR)等。GMR作為自旋電子學的開端具有深遠的科學意義。自旋電子學的研究和發展，引發了電子技術與信息技術的一場新的革命。傳統的電子學是以電子的電荷移動為基礎的，不考慮電子自旋。巨磁電阻效應表明，電子自旋對于電流的影響非常強烈，電子的電荷與自旋兩者都可能載運信息。利用巨磁電阻效應制成的多種傳感器，已廣泛應用于各種測量和控制領域。本實驗通過納米結構層狀薄膜的巨磁電阻效應及不同結構的GMR傳感器特性測量和自旋閥磁電阻測量，了解磁性薄膜材料和自旋電子學的有關知識，并由磁電阻和巨磁電阻的歷史發展，及關鍵人物解決問題的思想方法，認識諾貝爾物理獎項目巨磁電阻的原理、技術，和對科學技術發展的重要貢獻。本實驗使用了巨磁電阻實驗儀、基本特性測量組件、GMR傳感器、電流測量組件、角位移組件、磁卡讀寫組件等實驗裝置。其中巨磁電阻實驗儀包括穩壓電源、恒流源、電壓表、電流表。基本特性組件由GMR模擬傳感器，螺線管線圈及比較電路，輸入輸出插孔組成，用以對GMR的磁阻特性和磁電轉換特性進行測量。在這個實驗中使用螺線管線圈提供變化磁場，GMR傳感器置于螺線管的中央。而在將GMR構成傳感器時，為了消除溫度變化等環境因素對輸出的影響，一般采用橋式結構。但是對于電橋結構，如果4個GMR電阻對磁場的響應完全同步，就不會有信號輸出。故將處在電橋對角位置的兩個電阻R3、R4覆蓋一層高導磁率的材料如坡莫合金，以屏蔽外磁場對它們的影響，而R1、R2阻值隨外磁場改變。分析表明，輸出電壓：UOUT=UINΔR/（2R-ΔR）。屏蔽層同時設計為磁通聚集器，它的高導磁率將磁力線聚集在R1、R2電阻所在的空間,進一步提高了R1、R2的磁靈敏度。同時巨磁電阻被光刻成微米寬度迂回狀的電阻條，以增大其電阻至kΩ數量級，使其在較小工作電流下得到合適的電壓輸出。電流測量組件將導線置于GMR模擬傳感器近旁，用GMR傳感器測量導線通過不同大小電流時導線周圍的磁場變化，就可確定電流大小。角位移測量組件用巨磁阻梯度傳感器作傳感元件，鐵磁性齒輪轉動時，齒牙干擾了梯度傳感器上偏置磁場的分布，使梯度傳感器輸出發生變化，每轉過一齒，就輸出類似正弦波一個周期的波形。磁讀寫組件用于演示磁記錄與讀出的原理。磁卡做記錄介質，磁卡通過寫磁頭時可寫入數據，通過讀磁頭時將寫入的數據讀出來。寫磁頭是繞線的磁芯，線圈中通過電流時產生磁場，在磁性記錄材料上記錄信息。巨磁阻讀磁頭利用磁記錄材料上不同磁場時電阻的變化讀出信息。最后采用四端接線法接自旋閥磁電阻，放置于線圈中央，調整其與線圈軸線的夾角可以測量自旋閥磁電阻在不同外磁場方向時的的磁阻特性曲線。三、實驗儀器設備實驗儀器包括GMR傳感器、巨磁電阻實驗儀穩壓電源、恒流源、螺線管、電壓表、電流表、基本特性測量組件、電流測量組件、角位移組件、磁卡讀寫組件。巨磁電阻實驗儀包括穩壓電源、恒流源、電壓表、電流表。穩壓電源提供測量所需要的電壓，恒流源為螺線管供電提供測量所需的磁場，電壓表和電流表分別用于測量GMR的電壓或電流。在將GMR構成傳感器時，為了消除溫度變化等環境因素對輸出的影響，一般采用橋式結構，圖10是某型號傳感器的結構。10H/m圖GMR模擬傳感器結構圖對于電橋結構，如果4個GMR電阻對磁場的響應完全同步，就不會有信號輸出。圖10中，將處在電橋對角位置的兩個電阻R3，R4覆蓋一層高導磁率的材料如坡莫合金，以屏蔽外磁場對它們的影響，而R1，R2阻值隨外磁場改變。設無外磁場時4個GMR電阻的阻值均為R，R1，R2在外磁場作用下電阻減小ΔR，簡單分析表明，輸出電壓：UOUT=UINΔR（/2R-ΔR）（6）屏蔽層同時設計為磁通聚集器，它的高導磁率將磁力線聚集在R1，R2電阻所在的空間,進一步提高了R1，R2的磁靈敏度。從圖10的幾何結構還可見，巨磁電阻被光刻成微米寬度迂回狀的電阻條，以增大其電阻至kΩ數量級，使其在較小工作電流下得到合適的電壓輸出。測量所用磁場可以用電磁鐵，也可以用螺線管。本實驗用螺線管線圈提供變化磁場。GMR傳感器置于螺線管的中央。由理論分析可知，無限長直螺線管內部軸線上任一點的磁感應強度為：B=μ0nI（7）7式中n為線圈密度，I為流經線圈的電流強度，0為真空中的磁導率。采用國際單位制時，由上式計算出的磁感應強度單位為特斯拉（1特斯拉＝10000高斯）。基本特性組件由GMR模擬傳感器，螺線管線圈及比較電路，輸入輸出插孔組成。用以對GMR的磁阻特性和磁電轉換特性進行測量。測量時GMR傳感器置于螺線管的中央。四、實驗目的1.GMR效應的原理2.GMR模擬傳感器的磁電轉換特性曲線3.GMR的磁阻特性曲線4.MR傳感器測量電流5.MR梯度傳感器測量齒輪的角位移，了解GMR轉速（速度）傳感器的原理五、實驗內容、步驟1.GMR效應的原理；根據磁阻變化設計表格，測量GMR的磁阻特性曲線；觀察曲線特點，理解磁阻曲線所反映的物理原理。2.測量GMR模擬傳感器和GMR數字開關傳感器的磁電轉換特性曲線；比較兩種磁電轉換曲線的異同，了解GMR做不同傳感器應用時技術處理和電路結構特點，體會物理原理到技術應用的實驗設計思想。3.GMR模擬傳感器測量電流，分析偏置磁場對傳感器應用的影響及原因。4.GMR梯度傳感器測量齒輪的角位移，了解GMR轉速（速度）傳感器的結構和原理。5.實驗了解磁記錄與讀出的原理。6.自旋閥的磁電阻曲線，與多層膜磁電阻曲線比較，分析其異同及原因。六、實驗數據及處理分析原始數據記錄：1、GMR模擬傳感器的磁電轉換特性測量根據實驗數據由公式B=μ0nI算得的磁感應強度，由R=U/I算得的電阻勵磁電流I1(mA)磁感應強度B輸出電壓U（mV）勵磁電流I1(mA)磁感應強度B輸出電壓U（mV）30.159289235-100-30143361235-90-27127432233-80-24.12742347021.111503228-70-21.11152306018.095574210-60-18.095621415.079645180-50-15.07961854012.063716144.8-40-12.0637150309.047787107-30-9.0477911220XX.03185869.1-20XX.0318673.9103.01592933.5-10-3.0159337.861.80955720XX-6-1.8095624.730.90477912.3-3-0.9047815.410.3015936.5-1-0.301599.700.0000003.6005.6-1-0.3015930.610.3015933.2-3-0.9047792.430.9047791.3-6-1.8095573.961.8095572.2-10-3.01592915.1103.01592911.3-20XX.03185863.120XX.03185862.5-30-9.047787104.9309.047787101.9-40-12.063716140.74012.06372138.1-50-15.079645176.55015.07964173.8-60-18.0955742106018.0955720XX70-21.1115032287021.1115227-80-24.1274322338024.12743233-90-27.1433612359027.14336235-100-30.15928923610030.15929235以B為橫坐標，輸出電壓U為縱坐標，作圖得：誤差分析：（1）在實驗操作中，用恒流源調節勵磁電流時距離要調到的值總會有部分偏差，其范圍在正負0.2mA以***-40-20XX20XX0磁場減少時B-U磁場增大時B-U磁感應強度B與輸出電壓U的關系曲線輸出電壓U（mV）磁感應強度B(G)內，反應在圖像上就是最低處的輸出都在y軸上，實際上應當是分別分布在y軸左右兩側的；（2）用恒流源調節勵磁電流時，為保證調到需要調到的勵磁電流的精確度，會有很小幅度的回調，可能因磁滯現象造成影響；（3）使用Excel表格處理數據的過程中可能會有精度損失；2、GMR的磁阻特性曲線的測量根據實驗數據由公式B=μ0nI算得的磁感應強度，由R=U/I算得的電阻，如下表所示：（磁阻兩端電壓U=4V），如下表所示：（磁阻兩端電壓U=4V）勵磁電流I1(mA)磁感應強度B輸出電壓U（mV）勵磁電流I1(mA)磁感應強度B輸出電壓U（mV）30.159289235-100-30143361235-90-27127432233-80-24.12742347021.111503228-70-21.11152306018.095574210-60-18.09562145015.079645180-50-15.07961854012.063716144.8-40-12.0637150309.047787107-30-9.0477911220XX.03185869.1-20XX.0318673.9103.01592933.5-10-3.0159337.861.80955720XX-6-1.8095624.730.90477912.3-3-0.9047815.410.3015936.5-1-0.301599.700.0000003.6005.6-1-0.3015930.610.3015933.2-3-0.9047792.430.9047791.3-6-1.8095573.961.8095572.2-10-3.01592915.1103.01592911.3-20XX.03185863.120XX.03185862.5-30-9.047787104.9309.047787101.9-40-12.063716140.74012.06372138.1-50-15.079645176.55015.07964173.8-60-18.0955742106018.0955720XX70-21.1115032287021.1115227-80-24.1274322338024.12743233-90-27.1433612359027.14336235-100-30.15928923610030.15929235作圖如下：誤差分析：（1）在實驗操作中，用恒流源調節勵磁電流時距離要調到的值總會有部分偏差，其范圍在正負0.2mA以內，反應在圖像上就是最高處的輸出都在y軸上，實際上應當是分別分布在y軸左右兩側的；（2）用恒流源調節勵磁電流時，為保證調到需要調到的勵磁電流的精確度，會有很小幅度的回調，可能因磁滯現象造成影響；（3）使用Excel表格處理數據的過程中可能會有精度損失；3、GMR開關（數字）傳感器的磁電轉換特性曲線測量實驗數據及由公式B=μ0nI算得的磁感應強度如下表所示，高電平：1V，低電平：-1V減小磁場增大磁場開關動作勵磁電流/mA電壓/V磁感應強度/G開關動作勵磁電流/mA電壓/V磁感應強度/G關30.21.8824.0關29.51.8824.5開-30.50.0941-5.0開-32.20.0941-4.5作圖如下：***-40-20XX20XX0磁場減少時B-U磁場增大時B-U磁感應強度B與輸出電壓U的關系曲線輸出電壓U（mV）磁感應強度B(G)誤差分析：（1）在實驗操作中，用恒流源調節勵磁電流時距離要調到的值總會有部分偏差，其范圍在正負0.2mA以內；（2）用恒流源調節勵磁電流時，為保證調到需要調到的勵磁電流的精確度，會有很小幅度的回調，可能因磁滯現象造成影響；（3）使用Excel表格處理數據的過程中可能會有精度損失；、用用GMR傳感器測量電流低磁偏置25mV：勵磁電流I(mA)輸出電壓U（mV）勵磁電流I(mA)輸出電壓U（mV）30027.2-30023.020XX26.5-20XX23.710025.8-10024.3025.1025.0-10024.410025.8-20XX23.720XX26.5-30023.030027.1作圖如下：00.20XX0.60.811.21.41.61.82-20XX-15.0-10.0-5.00.05.010.015.0磁場減小時巨磁阻磁場增大時巨磁阻磁感應強度B(G)輸出電壓U（V）開關特性曲線適當磁偏置151mV：勵磁電流I(mA)輸出電壓U（mV）勵磁電流I(mA)輸出電壓U（mV）300154.0-300148.520XX153.2-20XX149.5100152.3-100150.50151.30151.4-100150.4100152.4-20XX149.520XX153.3-300148.6300154.2作圖如下：誤差分析：（1）操作中，設置低磁偏置和適當磁偏置時，由于輸出電壓對偏置磁鐵的位置變動很靈敏，故初始磁偏置時的輸出電壓距離要求會有誤差；（2）在實驗操作中，用恒流源調節勵磁電流時距離要調到的值總會有部分偏差，其范圍在正負0.2mA以內；（3）用恒流源調節勵磁電流時，為保證調到需要調到的勵磁電流的精確度，會有很小幅度的回調，可能22.523.023.524.024.525.025.526.026.527.027.5-400-20XX020XX400低磁偏置減少電流低磁偏置增大電流低磁偏置25mV待測勵磁電流與輸出電壓關系曲線148.0149.0150.0151.0152.0153.0154.0155.0-400-20XX020XX400低磁偏置減少電流低磁偏置增大電流適當磁偏置151mV待測勵磁電流與輸出電壓關系曲線因磁滯現象造成影響；（4）使用Excel表格處理數據的過程中可能會有精度損失；（5）測量適當磁偏置時，減小勵磁電流時的初始電流300mA對應的輸出電壓偏離直線較多，可能由于操作原因，比如偏置磁鐵的不穩定或觸碰等。、GMR梯度傳感器的特性及應用起始角度/度139136133130127124121118轉動角度/度036912151821輸出電壓/mV821857870873936962959881起始角度/度1151121091061031009794轉動角度/度2427303336394245輸出電壓/mV828852869866943946987897作圖如下誤差分析：（1）轉動齒輪時，由于每次轉動的幅度很小，由于操作原因會有轉動的角度誤差存在；（2）轉動齒輪后讀數時，會有因讀數造成的角度誤差存在；6、通過實驗了解磁記錄與讀出的原理實驗數據如下表所示：十進制數92二進制數01011100磁卡區域號01234567讀出電平（V）2.91.9162.91.9161.9161.9162.92.9******10000918273645轉動角度/度輸出電壓/mV誤差分析：設置的二進制數據寫入時，磁卡區域可能未嚴格對齊；RGMR傳感器在有關領域的應用實例：基于GMR傳感器陣列的生物檢測：GMR傳感器比電子傳感器更靈敏、可重復性強，具有更寬的工作溫度、工作電壓和抗機械沖擊、震動的優異性能，而且GMR傳感器的工作點也不會隨時間推移而發生偏移。GMR傳感器的制備成本和檢測成本低，對樣本的需求量很小。由GMR傳感器組成的陣列，還可以結合現有的IC工藝，提高整體設備的集成度，進行多目標的檢測。同時，對比傳統的熒光檢測法，磁性標記沒有很強的環境噪聲，標記本身不會逐漸消退，也不需要昂貴的光學掃描設備以及專業的操作人員。測量原理：GMR陣列傳感器生物檢測的基本模式用GMR陣列傳感器進行生物檢測，是以磁性顆粒為標記物，采用直接標記法或兩步標記法，在施加一定方向的外加磁場的情況下，用磁敏傳感器對磁性標記產生的寄生磁場進行檢測，從而實現對生物目標定性定量分析。測量方法：以DNA檢測為例，第一步將已知序列的DNA探針鏈結合在包埋了自旋閥傳感器的芯片表面，加入用生物素標記的DNA目標鏈溶液，進行充分雜交；第二步，加入被抗生物素包裹的磁性顆粒，形成生物素一抗生物素共價鍵，從而選擇性地捕獲磁性標記。標記反應完成后，用外加梯度磁場將未參與標記的多余磁性顆粒分離，再施加激勵磁場將磁標記(磁性顆粒)磁化，磁化的磁標記產生的寄生磁場引起傳感器阻值的變化，從而導致反映生物反應的信號輸出。第二篇：漏磁檢測實驗報告漏磁檢測實驗報告姓名：王煥友學號：U20XX12465班級：機械（中英）1001班一、實驗目的1.通過實驗了解漏磁探傷的基本原理；2.掌握漏磁探傷儀器的功能和使用方法。3.了解漏磁檢測儀的使用規范。二、基本原理及優缺點分析1、基本原理：將被測鐵磁材料磁化后，若材料內部材質連續、均勻，材料中的磁感應線會被約束在材料中，磁通平行于材料表面，被檢材料表面幾乎沒有磁場；如果被磁化材料有缺陷，其磁導率很小、磁阻很大，使磁路中的磁通發生畸變，其感應線會發生變化，部分磁通直接通過缺陷或從材料內部繞過缺陷，還有部分磁通會泄露到材料表面的空間中，從而在材料表面缺陷處形成漏磁場。利用磁感應傳感器（如霍爾傳感器）獲取漏磁場信號，然后送入計算機進行信號處理，對漏磁場磁通密度分量進行分析能進一步了解相應缺陷特征比如寬度、深度。2、漏磁檢測是用磁傳感器檢測缺陷，相對于滲透、磁粉等方法，有以下幾個優點：1）容易實現自動化。由傳感器接收信號，軟件判斷有無缺陷，適合于組成自動檢測系統。2）有較高的可靠性。從傳感器到計算機處理，降低了人為因素影響引起的誤差，具有較高的檢測可靠性。3）可以實現缺陷的初步量化。這個量化不僅可實現缺陷的有無判斷，還可以對缺陷的危害程度進行初步評估。4）對于壁厚30mm以內的管道能同時檢測內外壁缺陷。5）因其易于自動化，可獲得很高的檢測效率且無污染。3、漏磁檢測技術也不是萬能的，有其局限性：1）只適用于鐵磁材料。因為漏磁檢測的第一步就是磁化，非鐵磁材料的磁導率接近1，缺陷周圍的磁場不會因為磁導率不同出現分布變化，不會產生漏磁場。2）嚴格上說，漏磁檢測不能檢測鐵磁材料內部的缺陷。若缺陷粒表面距離很大，缺陷周圍的磁場畸變主要出現在缺陷周圍，而工件表面可能不會出現漏磁場。3）漏磁檢測不適用于檢測表面有涂層或覆蓋層的試件。4）漏磁檢測不適用于形狀復雜的試件。磁漏檢測采用傳感器采集漏磁通信號，試件形狀稍復雜就不利于檢測。5）磁漏檢測不適合檢測開裂很窄的裂紋，尤其是閉合性裂紋。三、實驗裝置1、2、3、4、磁化器試塊磁敏傳感器探頭四、實驗過程首先對被檢鐵磁性材料進行磁化然后測量其漏磁場信號通過分析判斷,給出檢測結果;最后根據實際情況選擇退磁與否。漏磁檢測只限于檢測鐵磁性材料,主要是鐵磁性材料的表面及近表面的檢測。該方法具有探頭結構簡單、易于實現自動化、無污染、檢測靈敏度高、不需要耦合劑、檢測時一般不需要對表面進行清洗處理、可以實現缺陷的初步量化等特點。五、實驗結果無缺陷時有缺陷時六、實驗心得通過這次試驗，我對漏磁檢測的方法又有了更深的了解，同時也認識到無損檢測的重要性。第三篇：電與磁六年級《電與磁》教學設計（一）教學目標1、科學概念：電流可以產生磁性。2、過程與方法：做通電直導線和通電線圈使指南針偏轉的實驗，能夠通過分析建立概念。3、情感態度價值觀：體驗科學史上發現電產生磁的過程，意識到留意觀察、善于思考品質的重要。（二）教學重點、難點1、教學重點：如何使通電導線使指南針發生偏轉的現象更明顯實驗討論和設計（短路；用通電線圈代替通電直導線）。2、教學難點：通電直導線使小磁針發生偏轉實驗的提出、操作、觀察和解釋。（三）教學準備小組準備：電池、小燈泡、燈座、導線、指南針、線圈等。老師準備：老師除了一套學生用的器材外，增加條形磁鐵一塊，鐵釘一枚、課件等。（四）教學過程與設計意圖【教學過程】A、復習引入“電”——復習引入“磁”——中間加一個“和”字，變成“電和磁”，引出課題。B、提出要研究問題：“電”和“磁”之間有聯系嗎？C、探究電能否產生磁D、介紹奧斯特發現電磁現象的過程E、運用：用線圈和指南針檢測電池中是否還有電【具體環節設計與意圖】（一）復習實驗導入1、電能使小燈泡發光的實驗（1）教師出示小燈泡，向學生提問：“有什么辦法能使小燈泡發光？”請一名學生說辦法，并上講臺演示。（2）教師引導學生分析：“是什么使小燈泡亮起來的？”引導學生說出“電”。教師板書：“電”。【本環節設計意圖：復習電能小燈泡發光的實驗，引出“電”。】2、磁能使指南針發生偏轉實驗（1）教師出示指南針，提問：“在不碰到指南針的情況下，誰有辦法使指南針的指針發生偏轉？”引導學生說出“用磁鐵”。然后老師請學生上臺演示。（2）思考：“磁鐵為什么能使指南針發生偏轉？”學生通過分析得知其原因所在，復習磁鐵的同極相斥，異極相吸的性質。我們通過復習知道了電能使小燈泡發光，磁鐵具有磁性，能使小磁針發生偏轉，那么電和磁之間有什么聯系，今天我們來學習。（二）提出問題，小組實驗1、提出研究問題：“電”和“磁”之間有聯系嗎？（1）學生大膽猜測，并說明自己說理由。師指導，用實驗驗證猜想。（2）討論探究方法。這個實驗怎么做呢？引導學生討論。【本環節設計意圖：提出研究的問題，明確怎樣才能說電和磁之間有聯系】2、小組實驗一：連接簡單電路。用電池、小燈泡、燈座、導線等器材連成一個一個簡單電路，要求：開關閉合，小燈泡發光。師指導，最快連好的展示并加分。3、小組實驗二：探究電與磁的關系（重點）實驗并思考：在桌上放一個指南針，指針停止擺動后，指南針指向什么方向？把電路中的導線拉直靠在指南針的上方，與指針指的方向一致。閉合開關，指南針有什么變化？斷開開關，指南針有什么變化？重復幾次，觀察現象。學生實驗。（做通電導線和指南針的實驗）師指導，最快連好的展示并加分。生交流實驗。得出指南針發生偏轉的原因是導線通了電的緣故，引導學生得出電和磁之間有聯系。【本環節設計意圖：探究電能否產生磁。讓學生通過實驗發現通電導線能使指南針發生偏轉，試著去解釋產生這種現象的原因所在。】4、小組實驗三：電路短路與小磁針偏轉。提出如何使指南針偏轉的現象更明顯。剛才我們有的小組看到了指南針發生了偏轉，有的小組說看到一點點，那有沒有什么辦法使這一實驗現象更明顯一點？引導學生找出得到大的電流的方法，引出“短路”。提示：電路短路，電流很強，電池會很快發熱。所以只能接通一下，馬上斷開，時間不能長。（1）生用短路的方法做通電直導線和指南針的實驗。（2）交流實驗的發現。（三）深入思考，探究實驗。5、探究通電線圈和指南針的偏轉關系（1）從通電直導線引導學生轉入通電線圈的角度思考。討論給線圈通上電流，線圈會產生磁性嗎？線圈怎樣放置，指針偏轉的角度最大？（2）小組實驗四：通電線圈和指南針的實驗。師指導，最快連好的展示并加分。生交流實驗【本環節設計意圖：本環節是教學的重點，目的是讓學生通過短路和用通電線圈的方法都能使指南針發生比較明顯的偏轉，進一步證明電能否產生磁。】6、簡介科學家奧斯特發現電磁現象的過程（1）我們今天通過實驗發現了電能產生磁，電和磁之間是有聯系的，你們知道電磁現象最早是哪位科學家發現的嗎？（2）老師介紹奧斯特發現電磁現象的過程。引導學生感受留心觀察，善于思考的重要性。【本環節設計意圖：本環節通過介紹讓學生了解奧斯特，感受留心觀察、善于思考的重要，落實情感目標。】（三）拓展應用7、電流檢測器。用線圈和指南針檢測電池（1）老師出示廢電池，引導學生討論什么是“廢電池”？學生可能會說廢電池就是用它去點亮小燈泡，結果小燈泡不能發光。老師追問：小燈泡不能發光，電池里就一點電都沒有了嗎？（2）討論檢測廢電池的方法。用什么方法來檢測？用線圈和指南針來檢測。第四篇：磁與健康磁與健康在21世紀初世界衛生組織提出一個口號：要均衡營養，保持人體穩態，激發自我康復能力，是21世紀初一場康復革命！在這種新的觀念下要求全球的醫院、醫務工作人員和每一位公民都要做到3個轉變：1、從偏重治療轉向積極的預防和保健。現在的醫院實際上是疾病醫院，就是你有病到醫院，那么你沒病呢？保健是別的部門的事，那么以后要求醫院要向康復醫院發展；2、由偏重藥物治療轉向非藥物治療。因為是藥三分毒，隨著慢性病藥量的加大，服用時間的延長，對臟器的損害也越來越大。因此全世界都意識到這個問題，都要向非藥物治療這個方向發展，什么叫非藥物治療呢？包括食療、物理療法、生物療法。3、由依賴醫院依賴醫生轉向有自己把握健康的主動權。其中第二個轉變中的食療，大家比較清楚，今天我就給大家聊一聊物理療法——磁療！磁療是利用磁場的物理性能進行診斷和治療的一種方法。因其選擇治療點以經絡穴位為基礎，故有磁學療法或經絡磁療法之稱。1978年初，我國磁療科研工作會議將其統一為磁場療法。大家都知道我們生活的地球本身就是一個大磁場，分南北兩極。其實在我國早就有磁的運用，只不過受當時科技水平的限制，不能解釋吧了。象我們國家的風水寶地之說，大家見過風水大師怎么找風水寶地嗎？也許現實中沒見過，但在電視中總見過吧！風水大師找寶地要靠羅盤，而羅盤的實質就是指南針。當某地的磁場高于地球平均磁場時，就會引起羅盤指針的偏轉，然后繞著這一地區找到羅盤指針都偏向同一地區的地方，這個范圍就是風水寶地，住在這里的人必然身體健康，長壽，子孫也聰明，因此風水寶地的實質就是地磁場較強的地方。地球的平均磁場強度是0.3—0.5GS，而巴馬的磁場強度達到0.5—0.7GS，是一些地區的2——3倍。經過磁生物學家和醫學家研究后一致認為，磁是防治疾病的佳品，磁場效應有益健康，歸納起來有如下六大功效：一、促進血液循環，改善微循環人體中有大、中、小毛細血管和微血管，它們分布全身，人體需要的氧氣和營養物質靠它們傳遞供給，人體組織的代謝廢物也靠它們帶走排出。俗話說萬病之源血液循環。血液循環的好壞直接關系著我們的健康與否，而微循環障礙又是很多種疾病的病理基礎。但在磁場的作用下，血流狀態發生變化，血流加速，可以緩解小血管的痙攣。小血管狀態的改善自然會帶來微循環的改善，從而增強了我們人體器官的供血供氧的能力。對因血液循環、微循環障礙引起的腦血栓、腦出血、冠心病、心梗、股骨頭壞死、痔瘡，還有嚴重影響我們男同志生活的前列腺肥大等一系列疾病都有所改善。二、鎮靜、安神現代社會隨著電燈的發明，人類睡覺的時間越來越少，但得的病卻越來越多，減少睡眠時間就是縮短生命。現在很多中老年朋友晚上睡不著覺，整晚在那烙大餅，來回翻身，在煎熬難耐中等待著黎明的到來。還有一些人，睡不著就吃安定，被動睡眠，結果第二天頭渾渾沉沉的，嚴重影響了日常生活，我想在座的其中就有這種人。失眠一般是由情緒紊亂或其他身體不良反應引起的，實質上是大腦生物磁場產生了紊亂，就象雜亂的鐵硝放在磁場中就變的井然有序一樣。磁療可以積極地調整神經系統的功能，糾正植物神經系統功能紊亂，降低肌肉的緊張度，緩解肌肉痙攣和緊張的情緒，改善睡眠狀態，加快睡眠速度，具有明顯的鎮靜安神作用。三、消炎、消腫、鎮痛很多人一到歲數，胳膊就抬不起來了，俗稱“50肩”，醫學上叫肩周炎，嚴重的時候連吃飯拿筷子都成問題。還有困繞我們中老年男性的前列腺炎，得了這種病，尿急、尿頻、尿不盡，有人一晚上起夜8次，一晚上時間都上廁所了，嚴重的影響了睡眠，你說身體能好嗎？據統計在我國男性中，40歲時有40%患前列腺炎，50歲時有50%患前列腺炎，也就是說每增加10歲就增加10%的患病幾率，并且其中有30%會發展成前列腺癌。有些人藥吃了不少，可就是不見好，但是磁療就可以比較好的改善前列腺炎的一些癥狀。早在明朝時期，我國的大醫藥學家李時針就說過：磁療具有散風寒、強骨氣、通關節和消腫痛的效果！因此對中耳炎、鼻炎、咽炎、氣管炎、肩周炎、痛風性關節炎、風濕性、類風濕性關節炎，以及頭痛，腰酸背痛，腿抽筋，靜脈曲張都有很好的改善效果！四、排毒、解毒現在威脅我們中老年人健康的一個隱藏殺手就是便秘，原先認為三天不排便才算便秘，現在認為兩天不排便就算便秘，更有甚著一周才排一次，你說要命不要命？如果長時間不排便，大便中的毒素會被腸道二次吸收，所以經常便秘的人易患直腸癌、結腸癌、乳腺癌，而且便秘時排便用力或憋氣，也是心腦血管意外事件的重要誘因。臨床上猝死于廁所的病例時有所見。平時要養成定時排便的習慣。從中醫的理論來講，早上5——7點是大腸經最活躍的時候，因此每天早上起床后先喝杯溫開水，然后開始排便。年輕人3——5分鐘，上歲數的5——7分鐘結束戰斗。再通過磁療把由于食品污染、空氣污染、裝修輻射污染進入人體內的毒素排出體外，同時調節胃腸功能，對習慣性便秘，胃腸神經功能紊亂有很好的改善作用。五、提高免疫力世界上有四大健康殺手，而我國有第五大健康殺手，就是肝炎。為什么只有我國有肝炎，因為我們吃飯時不分餐，都拿筷子在那捅，來了親戚朋友也參加捅，更有甚者先在自己嘴里過濾一下再去給別人夾菜，你說要命不要命？上海醫學院做了個實驗，一家五口人，一個人有肝炎其他四個人的轉胺酶都高。你知道誰帶病毒呀，所以要想不得肝炎一是分餐一是提高免疫力。還有03年那場非典，得非典的都是免疫力低的，誰敢保證非典不會再來一次？現在居于人類死亡原因第二位的是癌癥，可以說全世界談癌色變。癌癥的成因在于我們體內免疫監視機制的缺失，這和免疫力下降息息相關，而免疫力下降的主要原因是體質酸性化，前面我已經講了我們人類的正常PH值是7.35—7.45之間，當低于7.0后，每下降0.1個單位，免疫機能就下降25%，而磁可以把占人體體重70%的水，由大分子團變成小分子團的堿性水，提高體液的PH值，改善人體的體質，增加吞噬細胞的數量和活力，從而提高人體的免疫機能，這就是為什么巴馬的百歲老人沒有癌癥的原因。六、調節血壓、血脂、內分泌我們的血壓為什么會升高，因為血管腔變細了。我想很多人有過這樣的經驗，當我們用塑料水管沖地，只要把水管頭捏扁里面的水壓就會增大，這同我們血壓升高的原理是一樣的。我們人體的血管變細是因為血管里面沉積了脂肪，造成血管腔狹窄。（畫圖，并用板擦把脂肪一點一點的擦掉）我們都知道磁力線有穿透、切割、沖刷三種力。它首先會把脂肪分子的長鏈切割成短鏈，再通過加速血液循環的沖刷力慢慢地把這些短鏈脂肪分子清理出你的血管。這樣及調節了血壓又調節了血脂。血壓、血脂調節正常了，增強各器官的供血供氧能力，你說你的內分泌能不正常嗎？所以對因內分泌失調引起的糖尿病、更年期綜合癥有很好的改善效果。當前危害人類健康的首要疾病就是心腦血管疾病，它占了人類死亡原因的50%以上，北京每死3個人其中有兩個就是因為心腦血管疾病去世的。但不論是腦血栓、腦出血還是冠心病、心梗都是一個共同的病理基礎，那就是動脈硬化！沒有動脈硬化就不會有心腦血管疾病。所以要防心腦血管疾病首先要防止動脈硬化。動脈硬化起源于少年，植根于青年，發展于中年，得病于老年。原先認為動脈一旦硬化就不能再軟化，但是隨著科學的進步，發現動脈硬化可以從無到有也可以從有到輕，甚至到無。而磁療就有這種神奇的功效，這也是為什么巴馬的百歲老人沒有心血管疾病的原因。另外很多心血管病患者是在晚上凌晨一點到凌晨五點去世的，國外把這段時間稱為“魔鬼時間”，因為我們晚上睡覺時血流的很慢，血液會相應的變稠一些，那么我們血液里的一些代謝垃圾就有可能在我們血管的某處發生堵塞而威脅我們的生命。而磁有促進血液循環的作用，并且帶有負電荷，我們血液里的血小板也是帶負電荷，根據同性相斥的原理，可以防止血液的凝聚，你想想當你的血管變的正常，血液循環加快，血小板又不凝聚會發生心腦血管疾病嗎？肯定是不會發生的！正是因為磁有這么多的功效，而凌晨一點到凌晨五點是心腦血管疾病的高發期，所以才把磁療運用到陪伴我們人生三分之一時間的床墊上。目前市場上絕大部分床墊是用鐵氧磁和釹鐵硼磁，鐵氧磁的磁場強度是500—800GS，穿透力只有2—3厘米，只能作用在我們的皮膚表面，不能對我們的臟腑起作用，為了提高穿透力，加強對身體的功效，又采用釹鐵硼磁，雖然穿透力提高了一些，達到了6厘米但還是不能作用到我們人體的深處，而磁場強度卻高達1300—1600GS，遠遠高于1979年美國能源部規定的人體受磁8小時不能超過100GS的國際標準，時間長了不但不會對身體有好處，反而會帶來危害。這就象大家都知道我們的生命離不開水一樣，我們每天平均要喝水1.8升左右，但是如果一次就讓你喝18升，你說我們的身體能受的了嗎？另外利用鐵氧磁和釹鐵硼磁作成的床墊都要通電，只要一通電就會有電磁輻射，而電磁輻射對我們身體是有害的，這也是那些床墊沒有保健準字證書的原因。因此大家在選用磁療用具是一定要把安全因素考慮進去！祝大家健康、幸福！第五篇：制動電阻制動電阻制動電阻的作用在變頻調速系統中，電機的降速和停機是通過逐漸減小頻率來實現的，在頻率減小的瞬間，電機的同步轉速隨之下降，而由于機械慣性的原因，電機的轉子轉速未變。當同步轉速小于轉子轉速時，轉子電流的相位幾乎改變了180度，電機從電動狀態變為發電狀態；與此同時，電機軸上的轉矩變成了制動轉矩，使電機的轉速迅速下降，電機處于再生制動狀態。電機再生的電能經續流二極管全波整流后反饋到直流電路。由于直流電路的電能無法通過整流橋回饋到電網，僅靠變頻器本身的電容吸收，雖然其他部分能消耗電能，但電容仍有短時間的電荷堆積，形成“泵升電壓”，使直流電壓升高。過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因此，對于負載處于發電制動狀態中必須采取必需的措施處理這部分再生能量。處理再生能量的方法：能耗制動和回饋制動.能耗制動的工作方式能耗制動采用的方法是在變頻器直流側加放電電阻單元組件，將再生電能消耗在功率電阻上來實現制動。這是一種處理再生能量的最直接的辦法，它是將再生能量通過專門的能耗制動電路消耗在電阻上，轉化為熱能，因此又被稱為“電阻制動”，它包括制動單元和制動電阻二部分。制動單元制動單元的功能是當直流回路的電壓Ud超過規定的限值制動電阻時（如660V或710V），接通耗能電路，使直流回路通過制動電阻后以熱能方式釋放能