（一）磁懸浮實驗
一、實驗原理
磁懸浮產生的原理：應用電磁感應原理和楞次定律，由交流電通過線圈產生交變磁場，交變磁場使閉合的導體產生感生電流，感生電流的方向，總是使自己的磁場阻礙原來磁場的變化。因此線圈產生的磁場和感生電流的磁場是相斥的，若相斥力超重力，可觀察到磁懸浮現象。
二、實驗目的
（1）觀察不同材料閉合圓環和開圓環的磁懸浮實驗現象。
（2）分析磁懸浮的受力和振動原理。
三、實驗儀器
（1）msu-1磁懸浮實驗儀，線圈鐵芯棒，線圈(約550圈)
圖 1 msu-1 磁懸浮實驗儀
（2）磁懸浮圓環：鋁、鐵、紫銅、黃銅、塑料
（3）共振用大鋁環
圖 2 線圈鐵心棒
四、實驗內容和步驟
（1）跳環實驗：乙隻紫銅環或小鋁環套在鐵芯線圖的軟鐵棒上，接通線圈接線柱，合上輸出開關，開啟電源後蓋板上電源開關，顯示窗顯示電源電壓或輸出電流，調輸出電壓調節換擋開關由斷開（水平）轉向最高輸出電壓（約24v），可見到小鋁環突然脫離軟鐵棒，飛出一定高度。
（2）浮環實驗：調輸出電壓調節換擋開關在16v—24v，放鋁環等材料的環於線圈鐵芯上，觀察環的懸浮現象，並記錄相同電壓下的懸浮高度，以及相同材料在不同電壓/電流時的高度。
（3）雙鋁環實驗：將小鋁環套**圈鐵芯棒上，逐漸增加電壓，使小鋁環上公升到離線圈約5~7cm時，用手拿住另乙隻小鋁環，慢慢套入軟鐵棒，當這只小鋁環距離原來的小鋁環約2cm時，它會將下面的小鋁環吸上來，合二為一，鬆手後一起作上下運動。
（4）黃銅環-鋁銅環-紫環，雙環和三環實驗，間隔不同材料實驗。
（5）點亮發光管實驗，試從不同高度觀察發光管的發光亮度。
（6）共振實驗：當乙隻小鋁環懸浮在軟鐵棒上離開線圈約5~7cm時，用大鋁環套在小鋁環外並拿大鋁環的柄作上下運動（要求沿著軟鐵棒，不要碰著小鋁環）。此時小鋁環受到大鋁環的吸引力也會跟著大鋁環作上下運動。
改變大鋁環上下運動的頻率，使小鋁環上下運動幅度越來越大，直至跳出線圈鐵芯棒。
五、實驗結論和思考
（1）畫出浮環實驗中，電壓與懸浮高度的曲線。
u=16.8v
u=18.7v
u=20.7v
u=22.6v
u=24.5v
材料：紫銅
電壓與懸浮高度曲線（以紫銅環為例）：
可見，隨著電壓的公升高，懸浮高度會增加。
（2）根據電磁感應的三個定律，解釋上述前四個實驗的結果。
跳環實驗：由於紫銅環和小鋁環是封閉的導體環，當接通電磁跳環演示儀的電源時，通電線圈瞬間產生磁場，使穿過導體環的磁通量瞬間增大，由電磁感應定律和楞次定律可知，導體環將產生感應電流激發反向磁場來「抵抗」磁通量的增加，再有安培定律可判斷出導體環受到向上的安培力（其值遠大於導體環自身的重力），因而向上跳。
浮環實驗：當導體環受到的安培力等於自身的重力時，就是懸浮在半空中。
雙鋁環實驗：由麥克斯韋渦旋電場理論可知，接交流電源的線圈產生變化的磁場，當兩個小鋁環分別放入電磁跳環演示儀的時候，它們都會被磁化而產生渦旋電場，並且其感應電流的方向相同。由安培定律可知，電流方向相同的兩個小鋁環會互相吸引，由於在比較接近的時候，它們之間的吸引力大於自身重力，因此穩定的小鋁環向上運動，並最終與另乙個小鋁環粘在一起。
共振實驗：在大鋁環靠近小鋁環的過程中，大鋁環已經由於電磁感應而產生了感應電流，其感應電流又會激發磁場來影響小鋁環。由楞次定律和安培定律可知，當大鋁環向上（或向下）運動時，會使通過小鋁環的磁通量發生變化，經過判斷可知小鋁環受到向上（或向下）的安培力作用，因而「跟隨」大鋁環一起向上（或向下）運動。
（3）如果將小鋁棒沿軸線開一條小縫，上述實驗結果會怎樣？為什麼？
答：若開乙個小縫，則不會產生浮環的結果。因為開一條小縫，鋁棒中就不會產生感應電流，所以就不會受到安培力的作用，所以就不會有浮環現象。
（4）如果將小鋁環改為小銅環，結果會怎樣？為什麼？
答：黃銅環不會產生如鋁環那樣明顯的浮環現象，紫銅環會產生明顯的浮環現象，但是浮環高度不如鋁環的高。因為鋁的磁導率比銅的大，受到的安培力比銅的大，而且質量小，所以懸浮高度比銅的要高。
（二）電渦流無損檢測實驗
一、實驗原理
電渦流無損檢測原理：渦流檢測是建立在電磁感應原理基礎之上的一種無損檢測方法，它適用於導電材料。當把一塊導體置於交變磁場之中，在導體中就有感應電流存在，即產生渦流。
渦流同時會產生與勵磁磁場方向相反的磁場。由於導體自身各種因素（如電導率、磁導率、形狀，尺寸和缺陷等）的變化，會導致渦流的變化。利用這種現象判定導體性質，狀態的檢測方法，叫渦流檢測。
由於勵磁線圈處於一次磁場和渦流產生的磁場中，因此可以通過線圈兩端阻抗的變化來判斷導體的性質。
二、實驗目的
（1）測量不同被測材質（包括不同材料和缺陷）下的線圈阻抗值。
（2）測量不同提離高度下線圈的阻抗值。
三、實驗儀器
（1）訊號發射器、直流電源、示波器、電壓/電流測試探頭
（2）螺線管線圈
（3）鋁板、鐵板、帶缺陷鋁板
四、實驗內容和步驟
（1）不同材質阻抗測量：繞制螺線管線圈。將訊號發生器與電源連線，訊號發生器的波形為1khz的正弦交流電，電源輸出電壓為5v；將電源與螺線管線圈相連，同時將示波器的電壓和電流探頭連線好。
提離高度設為0mm，記錄測量不同鐵板和鋁板下的線圈的電壓和電流值；改變提離高度為0.5mm，1mm，5mm時，記錄檢測不同材質的線圈的電壓和電流值。
（2）有、無缺陷阻抗測量：將頻率設為2khz，其它引數不變，測量並記錄同種材質在有、無缺陷下的電壓和電流值。
五、實驗結論和思考
（1）分析頻率變化對電壓/電流或者阻抗的影響。
頻率越大，線圈阻抗越大。
（2）畫出不同材質和提離高度下的線圈阻抗的**。
表1 不同提離高度、不同材料下的線圈阻抗
（3）分析比較有、無缺陷下檢測訊號的變化。
表2 不同提離高度下線圈在有缺陷和無缺陷鋁板上的比較
由上表可以看出，在同等提離高度下，有缺陷時線圈阻抗較大。
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