铁磁性材料的磁参数测定

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磁性材料性能测试实验报告(完整版)

实验报告一．实验名称：磁性材料性能测试实验二．实验原理简述如果一个小样品（可近似为一个磁偶极子）在原点沿Z 轴作微小振动，放在附近的一个小线圈（轴向与Z 轴平行）将产生感应电压：()km ft fCmA ==ππν2sin 2g ，其中，C 为耦合常数，取决于线圈的结构，m 为样品的磁矩，A 为振幅，f 为振动频率。

原则上，可以通过计算确定出v g 和m 之间的关系k ，从而由测量的电压得到样品的磁矩。

但这种计算很复杂，几乎是不可能进行的。

实际上是通过实验的方法确定比例系数k ，即通过测量已知磁矩为m 的样品的电压v g ，得到m v g=k ，这一过程称为定标。

定标过程中标样的具体参数（磁矩、体积、形状和位置等）越接近待测样品的情况，定标越准确。

VSM 测量采用开路方法，样品放置的位置对测量的灵敏度有影响。

假设线圈和样品按图1放置，沿x 方向离开中心位置，感应信号变大；沿y 和z 方向离开中心位置，感应信号变小。

中心位置是x 方向的极小值和y 、z 方向的极大值，是对位置最不敏感的区域，称为鞍点。

测量时，样品应放置在鞍点，这样可以使样品具有有限体积而引起的误差最小。

基本的VSM 由磁体及电源、振动头及驱动电源、探测线圈、锁相放大器和测量磁场用的霍耳磁强计等几部分组成，在此基础上还可以增加高温和低温系统，实现变温测量。

振动头用来使样品产生微小振动，振动频率应尽量避开50Hz 及其整数倍，以避免产生干扰。

为了使振动稳定，还要采取稳幅措施。

驱动方式有机械驱动、电磁驱动和静电驱动几种。

磁体有超导磁体、电磁铁和亥姆赫兹线圈等几种。

前两种能产生很强的磁场，用来测量高矫顽力的永磁材料。

亥姆赫兹线圈产生的磁场很小，但磁场的灵敏度很高，适于测量软磁材料。

磁矩m的测量由探测线圈和锁相放大器组成，锁相放大器有很高的放大倍数，保证了VSM有较高的灵敏度。

磁场的测量采用霍耳磁强计。

将m和H信号送给计算机，由计算机进行数据的处理，并对测量过程进行自动化控制。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线的测量

填入自制的表格。描绘曲线。
改变观察不同的磁化曲线。
观察比较样品1、2的磁化性能。
将实验仪与DH4516A磁滞回线测试仪连接，测定不同电压下的Hm、Bm，做出样品的基本磁化曲线，和中做出的基本磁化曲线相比较。同时可将测试仪采集的磁滞回线数据通过通讯口送给计算机，在计算机上显示磁滞回线，每次显示一条曲线，用磁滞回线操作软件观察和记录测量数据。
大学物理实验报告
实验名称
姓名学号＿＿＿＿
实验类型（验证性、综合性）
指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿
上课时间年月日
实验名称：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线的测量
实验时间：
小组成员：
实验地点：
实验目的：
1、了解用示波器法显示磁滞回线的基本原理。
2、认识铁磁性材料的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质动态磁化特性。
测试仪操作
显示和修改所测样品的N与L值
开机或复位后，液晶显示器显示“欢迎使用磁滞回线测试仪”，按功能键，显示“N=00150匝”、“L=075.0毫米”，如要修改参数值，可以按数字键，例如；依次按“00100”，修改完后，按确认键，N即修改为00100匝。
显示和修改所测样品的n与S值
按功能键，显示“n=0150匝”、“S=120.0毫米2”，“毫米2”表示平方毫米，如要修改参数值，可以按数字键对参数值进行修改，并按“确认”键确认。
3、学会用示波器法测绘磁化曲线和磁滞回线，并确定矫顽力、剩余磁感应强度、饱和磁感应强度等磁化参数。
4、测定样品的基本磁化曲线，描绘 -H曲线。
仪器、设备和材料：
三线摆实验仪、气泡水平仪、游标卡尺、米尺、电子秒表、天平、圆环
实验原理：
1、铁磁材料的磁滞现象
铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物均属于铁磁物质，其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，另一特征是磁滞，也就是在外磁场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态，图4-26-1为铁磁物质磁感应强度B与磁场强度H之间的关系曲线。图中原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B=H=0，当磁场从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升（曲线Oa），之后B随H迅速增长（曲线ab），其后B的增长又趋缓慢，当H增至Hm时，B达到饱和值，Oabs称为起始磁化曲线。当磁场从Hm逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到O点，而是沿另一条新曲线SR下降，比较线段OS和SR发现，B随着H的减小而减小，但B的变化滞后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。把H=0时B的数值叫剩磁，用符号Br表示。

测定铁磁材料的μ—h曲线

【数据处理】
各常数数值
R1=2. 5Ω R2=10KΩ S = 80m2 N=50 匝 C2 = 10μ F
L=60mm n =150 匝
周五上午第一组秦伟 2008213398
瞬时值 H 与 B 的计算公式 μ、B 与 H 关系，磁导率
二级物理实验（下）
μ、B 与 H 的曲线
U（V）
H 安/米
（２０—３）
（２０—５）
由式（２０—４）和式（２０—５）可得
（２０—６）
式中：Ｃ2，Ｒ2，Ｎ2 和Ｓ均为已知常量（本实验中Ｃ2＝２０μ Ｆ，Ｒ2＝１０ｋΩ ，Ｓ＝８０ mm2），所以测量Ｕ2 可确定Ｂ
【实验步骤】
由式（２０—３）可推导出
（２０—４）
Ｓ为样品的截面积。如果忽略自感电动势和电路损耗，则回路
0Байду номын сангаас5
63.33
1.0
90.00
1.2
106.67
1.5
133.33
1.8
166.67
2.0
200.00
2.2
233.33
2.5
273.33
2.8
366.67
3.0
416.67
B 特斯拉 μ =B/H 享利/米
0.208333
0.003290
0.416667
0.004630
0.533333
0.005000
实验线路如图 1，待测样品为Ｅ１型矽钢片，励磁线圈匝数Ｎ1＝５０；用来测量磁感应强度Ｂ而设置的探测线圈匝数Ｎ2＝１５０；Ｒ1 为励磁电流取样电阻，Ｒ１为０.５Ω ～５.０Ω 设通过励磁线圈的交流励磁电流为Ｉ１
图 3 基本磁化曲线（1）H：根据安培环路定律，样品的磁化场强

铁磁性材料磁滞回线和磁化曲线的测定

磁滞回线
一块从未被磁化过的材料磁化时，当H由0开始逐步增加至最大值H，B也由0开始逐渐增加，由此画出B~H曲线，O~a称为起始磁化曲线。磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的。当磁场由饱和时的H减少至0，B并非沿原来的磁化曲线返回，而是滞后于H的变化，当H=0时，B=B称为剩余磁感应强度，要想使B为0，就必需施加一反向磁场-H。H称为矫顽力。
仪器特性
信号发生器示波器实验装置
问题处理
图形倒置--调换X、Y轴输入。图形不规范--改变R、f，直至达到满意为止。图形大小不适--改变信号发生器衰减倍率，或改变示波器X、Y轴增益，直至达到满意为止。
实验数据记录及处理
X
Y
根据示波器显示图形，在坐标纸上绘制1：1的图形，并求出B、H、B、H。根据记录的坐标，绘制基本磁化曲线。
难点分析
R的影响改变电阻R观察图形的变化。 f的影响改变信号频率f观察图形的变化。
信号源
示波器
操作指南
信号发生器的使用信号发生器要调节它的输出频率、输出振幅，调节的标准是：满足对于R的要求，并且要使得示波器上的磁滞回线的图形适中，因为信号发生器输出振幅的大小直接影响示波器上图形的大小。数据纪录 -将磁场H由0（信号发生起电压）开始，逐步增加至B达到饱和（次级电压增加很缓），记录对应于H（初级电压）的B（次级电压）值。数据的记录密度，要有利于绘制B~H图！
B
H
a
B
s
B
r
c
a'
b'
H
m
B
H
H1Biblioteka H2H3
H
c
基本磁化曲线
起始磁化曲线
磁滞回线
基本磁化曲线

铁磁材料磁化曲线的测量实验报告

铁磁材料磁化曲线的测量实验报告实验报告：铁磁材料磁化曲线的测量摘要：本实验旨在通过测量铁磁材料的磁化曲线，研究其磁性质并探究其在磁场作用下的磁化行为。

实验采用霍尔效应测量法，通过改变外加磁场大小来研究磁化曲线。

实验结果显示，磁化曲线呈S型，表明铁磁材料在磁场中具有明显的磁滞现象。

此外，实验还发现材料的饱和磁感应强度与外加磁场大小成正比。

1. 引言在研究磁性材料的物理特性时，磁化曲线是一个重要的参数。

磁化曲线能够反映材料在外加磁场作用下的磁化情况，是研究材料的磁性质的基础。

本实验将利用霍尔效应测量法测定铁磁材料的磁化曲线，并分析其磁性质。

2. 实验原理霍尔效应是指在磁场和电场的共同作用下，电导体中垂直于电流方向和磁场方向产生的电势差。

本实验中，我们将采用霍尔效应测量法来测量铁磁材料的磁化曲线。

3. 实验步骤3.1 准备工作将实验所需的铁磁样品，霍尔元件和电路连接好，并校准霍尔效应测量装置。

3.2 测量磁化曲线3.2.1 施加磁场在实验装置中施加外磁场，并记录每次施加的磁场大小。

3.2.2 测量霍尔电势差在每个施加磁场下，用霍尔效应测量装置测量铁磁样品产生的霍尔电势差，并记录数据。

3.2.3 绘制磁化曲线根据测得的数据，绘制铁磁材料的磁化曲线图。

4. 实验结果与分析在实验中，我们测量了铁磁材料的磁化曲线。

实验结果显示，磁化曲线呈S型，表明材料在磁场中有明显的磁滞现象。

此外，随着施加磁场的增加，磁化曲线逐渐接近饱和，即材料的磁化行为趋于稳定。

通过实验数据的分析，我们还发现材料的饱和磁感应强度与施加磁场大小成正比。

这表明在磁场强度较大时，材料的磁化效果将会更显著。

5. 结论通过本实验，我们成功测量了铁磁材料的磁化曲线，并从中得出了一些结论。

铁磁材料在磁场作用下表现出明显的磁滞现象。

同时，磁化曲线显示出随着外磁场的增加，材料的磁化行为逐渐趋于饱和。

此外，磁化曲线的形状表明了铁磁材料的特殊磁性质。

这些实验结果对于理解铁磁材料的性质以及实际应用具有重要意义。

dt4纯铁材料磁参数

dt4纯铁材料磁参数纯铁（也被称为α铁）是一种纯度非常高的金属材料，具有优异的磁性能。

在常温下，纯铁是铁磁性材料，具有强大的磁性。

纯铁的磁参数主要包括以下几个方面：饱和磁化强度、剩余磁感应强度、矫顽力、磁导率等。

首先，纯铁的饱和磁化强度可以达到2.15-2.22T，这意味着在外加磁场的作用下，纯铁可以达到一个饱和磁化状态，磁感应强度不再增加。

其次，纯铁的剩余磁感应强度可以达到1.6-1.9T，这意味着即使在磁场作用消失后，纯铁仍然保留一定的磁感应强度。

这种剩余磁化是铁磁性材料的典型特征。

再次，纯铁的矫顽力非常低，通常为0.3-0.4A/m。

矫顽力是指在磁化或反磁化过程中需要施加的外加磁场的强度。

纯铁的低矫顽力意味着它可以很容易地在外加磁场作用下磁化或反磁化。

此外，纯铁的磁导率也是其重要的磁参数之一、磁导率是磁感应强度与磁场强度之间的比值，它描述了材料对磁场的响应能力。

纯铁的磁导率在不同的磁场强度下会有所变化，在高磁场强度下磁导率较低，但仍然比较高。

磁导率的数值大小与纯铁的磁化状态、晶体结构和缺陷有关。

纯铁作为磁性材料，在许多应用中具有广泛的用途。

例如，在电力行业中，纯铁常用于制造电机和变压器的磁芯，因为它具有高的饱和磁化强度和低的矫顽力，可以有效地导引磁场。

此外，纯铁还可以用于制造磁头、磁振动器和磁传感器等磁性元件。

总结起来，纯铁作为一种磁性材料，具有优异的磁参数。

其饱和磁化强度高、剩余磁感应强度大、矫顽力低和磁导率适中，使其成为许多应用领域中不可或缺的材料之一。

用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线(实验报告)

六、课后题
1、如果示波器上显示的磁滞回线是饱和磁滞回线，当调节X、Y电压灵敏度时，磁滞回线形状是否改变？饱和磁感应强度BS、饱和磁场强度HS、矫顽力、磁化曲线数值是否改变？
如图4，设L为环形样品的平均磁路长度，若在线圈N1中通过励磁电流I1时，此电流在样品内产生磁场，磁场强度H的大小根据安培环路定律:
，
即： I1
R1两端电压U1为： U1= I1R1= H (1)
由（1）式可知，若将电压U1输入示波器 X偏转板时，示波器上任一时刻电子束在X轴的偏转正比于磁场强度H。
为了追踪测量样品内的磁感应强度B,在截面面积为S的样品中缠绕副线圈N2，B可通过副线圈N2中由于磁通量变化而产生的感应电动势ε来测定。根据电磁感应定律：
2、显示和观察两种样品的交流信号下的磁滞回线图形（先测量样品1）
1）单调增加磁化电流，即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮，使示波器显示的磁化曲线上B值增加缓慢，达到饱和。改变示波器上X、Y轴的灵敏度,调节R1、R2的大小，使示波器显示出典型美观的磁滞回线图形。
2）分别观测频率为25.0Hz、50.0Hz、100.0Hz、150.0Hz，不同频率下的磁滞回线形状（注意：由于铁磁材料的磁化状态与磁化历史有关，磁滞回线又与其起始端点的磁化状态有关。观测每一频率下的磁滞回线前，必须使幅度值降为零。否则，观测无意义）。
即：ε=- )
B=-
为了获得与B相关联的电压数值（因示波器只接收电压），在副线圈上串联一个电阻R2与电容C，电阻R2与电容C构成一个积分电路，此时ε=iR2+Uc(i为感生电流，Uc为积分电容两端电压)，适当选择R2与电容C，使R2 则电容两端的电压Uc为：
Uc= (2)
由（2）式可知，若将电压Uc输入示波器的Y偏转板，示波器上任一时刻电子束在Y轴的偏转正比于样品中的磁感应强度B。

磁参数的测量

磁参数的测量磁参数的测量是磁学基础研究和磁性材料及元器件工业的重要组成部分，电工测量技术中不可缺少的分支。

它主要包括磁场测量和磁性材料测量两方面的内容。

这部分的内容接触到高中物理的一些知识，同学们也都没有测量过磁类的参数，属于比较生疏的部分，所以先对基本知识做查询了解。

磁性元件：如收音机的磁棒，电视机中的磁芯、磁帽、偏转线圈磁环等。

磁性材料：通常认为，磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。

主要分为软磁材料和硬磁材料，还有一些特种磁性材料。

金属的磁性材料主要有电工钢、镍基合金和稀土合金，非金属的主要是铁氧体材料。

磁性材料是生产、生活、国防科学技术中广泛使用的材料。

如制造电力技术中的各种电机、变压器，电子技术中的各种磁性元件和微波电子管，通信技术中的滤波器和增感器，国防技术中的磁性水雷、电磁炮，各种家用电器等。

此外，它在地矿探测、海洋探测以及信息、能源、生物、空间新技术中也获得了广泛的应用。

1. 磁场测量在生厂上要求一些磁性元件的部位能够产生一定强度的磁场，或者限制元件周围的磁场强度。

测量方法很多，主要有三类：（1）利用电磁感应原理，将磁场强弱转换成测试线圈的感生电动势；（2）利用载流导体在磁场中受电磁力作用的原理，转换为力测量；（3）利用物体在磁场中表现特性的不同，转变成电参量测量。

以下列举了一些课本上的测量磁场的方法做初步了解。

1.1用冲击检流计测磁通测量的原理图见书图2-5-2。

电磁感应原理：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。

由图中可见，移动测量线圈，必将产生一个感应电动势e ，线圈回路中得到一个脉冲电流，检流计也接在这个回路之中，脉冲电流使可动线圈产生偏移，记偏最大移角为m α。

根据电路图中的电压平衡和初始值、以及偏转量与脉冲电荷q 的关系式q k q m 1=α，最后可得m α与磁通△φ的正比关系式：φα∆-=Rk w q B m 现常用的有上海电表厂的AC4/3冲击式直流检流计、及改善了的AC171.2用磁通计测量磁通磁通计是由测量线圈和一个无反作用力矩的磁电系测量机构成。

铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线_实验报告

铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线_实验报告摘要：本实验旨在从实验结果中观察到铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线的特性。

根据实验观察，铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线有一定的特性：当磁感应强度B在某一特定值Ming之后，磁滞回线开始放大；在磁滞回线和磁化曲线处，在较低的磁感应强度B下，磁通密度H值是较为均匀的，当磁感应强度B增大时，磁通密度H增大。

从实验结果看，随着磁感应强度的改变，磁通密度也随之变化。

关键词：铁磁材料；磁滞回线；磁化曲线1、实验目的本实验旨在探究铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线，主要探究磁化曲线和磁滞回线特性，揭示铁磁材料磁性特性和应用基础。

2、实验原理铁磁性材料在一定范围内，随着外加磁场的强弱，由于内在磁介质的存在，响应磁场的强弱而产生的磁效应，可用磁化曲线来描述，磁化曲线横坐标为外加磁场B，纵坐标为磁通密度H，绘制磁化曲线时，可得到磁滞回线区和磁化曲线区，按假设，若满足磁滞回线的条件，虚部磁化曲线低于实部磁化曲线，磁通密度H随外加磁场B的增强而减弱。

3、实验材料（1）各类铁磁材料；（2）阳极小电流表；（3）变压器；（4）钳形线圈；（5）可调晶闸管及其他电路控制元件；（6）电子计算表等。

4、实验流程（1）实验电路图设计：根据实验要求，绘制实验电路图，电路中包括可调晶闸管、比较示波器和磁电路。

（2）测量磁滞回线：将晶闸管设置为半导体导通阶段，阳极小电流表与变压器连接，在钳形线圈中绕入样品，并加入磁电路及相关电路控制元件，应用变压设备，根据电路控制调节磁感应强度，测量磁滞回线的特性，进而得到磁滞回线参数。

（3）测量磁化曲线：将可调晶闸管设置为完全打开或全关闭，将变压器的输出电压稳定，调节比较示波器的控制参数，进而得到磁化曲线数据，从而得到铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线参数。

5、实验结果分析通过上述实验，本实验求出了铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线参数。

实验研究发现，当磁感应强度B增大时，磁通密度H增大，且随着磁感应强度的改变，磁通密度也随之变化。

铁磁材料居里点的测定

铁磁材料居里点的测定铁磁材料是一类在外加磁场作用下会产生明显磁化的材料，居里点是描述铁磁材料磁性的重要参数。

居里点是指在一定温度下，铁磁材料由铁磁态向顺磁态转变的临界温度。

测定铁磁材料的居里点对于材料的研究和应用具有重要意义。

本文将介绍几种测定铁磁材料居里点的方法。

首先，最常见的测定方法是使用磁化率-温度曲线来确定居里点。

在外加磁场下，铁磁材料的磁化率随着温度的变化呈现出特定的曲线。

当温度达到一定数值时，磁化率会突然发生变化，这个临界温度就是居里点。

通过在不同温度下测量磁化率，可以得到磁化率-温度曲线，从而确定居里点的数值。

其次，还可以利用磁滞回线来确定居里点。

磁滞回线是描述铁磁材料在外磁场作用下磁化过程的曲线。

在测定居里点时，可以通过在一定温度下改变外磁场的大小，然后测量材料的磁滞回线，当温度达到居里点时，磁滞回线的形状会发生明显变化，通过分析这种变化可以确定居里点的数值。

另外，还可以利用磁化强度随温度变化的方法来确定居里点。

在外加磁场下，铁磁材料的磁化强度随着温度的变化呈现出特定的规律。

当温度达到居里点时，磁化强度会突然发生变化，通过测量磁化强度随温度的变化曲线，可以确定居里点的数值。

最后，还可以利用磁导率随温度变化的方法来确定居里点。

磁导率是描述铁磁材料在外磁场下磁化程度的参数，随着温度的变化，磁导率也会发生变化。

在测定居里点时，可以通过测量磁导率随温度的变化曲线，来确定居里点的数值。

综上所述，测定铁磁材料的居里点是一项重要的工作，可以通过多种方法来实现。

不同的方法各有优劣，需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。

对于铁磁材料的研究和应用来说，准确测定居里点是非常重要的，可以为相关领域的发展提供重要参考。

磁性铁分析方法

磁性铁分析方法一、手工内磁选测定法二、WFC-2型物相分析磁选仪测定法冶金部铁精矿质量监督检测中心一、手工内磁选法测定磁性铁（mFe）1、方法提要：根据含铁物的磁性强弱，从磁化系数≥3000*10-6cm3/g为磁性铁界限，在规定矿样粒度为-200目，磁块有效磁感应强度（套外测量）为90±10毫特斯拉（900±100高斯）时，用人工反复磁选分离，获得磁性铁矿物，用重铬酸钾容量法测定其中的铁即为磁性铁。

2、试剂：2.1盐酸（ρ=1.19g/ml）2.2氯化亚锡溶液（10%）：称取10g氯化亚锡溶于20ml热盐酸（ρ=1.19g/ml）中，用水稀释至100ml混匀。

2.3氯化汞饱和溶液2.4 二苯胺磺酸钠溶液（0.2%）2.5硫磷混酸：将150ml硫酸（ρ=1.84g/ml）在搅拌下缓慢注入700ml水中，再加150ml磷酸（ρ=1.70g/ml）2.6硫酸亚铁铵溶液C[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]≌0.04mol/L:称取15.7g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]溶于硫酸（5+95）中，移入1000ml容量瓶中，用硫酸（5+95）稀释到剂度，混匀。

2.7重铬酸钾标准液C[K2Cr2O7]=0.005968mol/L:称取1.7558g预先在150℃烘干1小时的重铬酸钾（基准试剂）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

3、仪器与工作参数：3.1永久磁铁（圆柱形）：规格Ф2*1.5（cm）～Ф2*2.5（cm），外面套上一个平底试管（永久磁铁用一块塑料薄膜包起来，便于从试管中取出、放进）3.2 工作参数：套外底部测量磁感应强度为90±10毫特斯拉（900±100高斯）4、分析方法：称取0.2000g试样于培养皿（Ф7～9cm）中加20～30ml水，轻轻将样中摇散，用带有玻璃外套的永久磁铁贴近培养皿底部，循回进行磁选，将外套连同永久磁铁一起取出，用水小心冲洗被吸在外套底部的磁性矿物并转移至另一培养皿中，，经过多次磁选直至原培养皿中没有磁性矿物为止，将得到的磁性部分再反复进行2～3次磁选，以除掉夹带的非磁性矿物。

铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量

实验铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量在交通、通讯、航天、自动化仪表等领域中，大量应用各种特性的铁磁材料。

常用的铁磁材料多数是铁和其它金属元素或非金属元素组成的合金以及某些包含铁的氧化物（铁氧体）。

铁磁材料的主要特性是磁导率卩非常高，在同样的磁场强度下铁磁材料中磁感应强度要比真空或弱磁材料中的大几百至上万倍。

磁滞回线和磁化曲线表征了磁性材料的基本磁化规律，反映了磁性材料的基本磁参数，对铁磁材料的应用和研制具有重要意义。

本实验利用交变励磁电流产生磁化场对不同性能的铁磁材料进行磁化，通过单片机采集实验数据，测绘磁滞回线和磁化曲线，研究铁磁材料的磁化性质。

实验目的1、了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。

2、掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法，加深对铁磁材料磁化规律的理解。

3、学会根据磁滞回线确定矫顽力He、剩余磁感应强度Br、饱和磁感应强度Bm、磁滞损耗［BH］等磁化参数。

4、学习测量磁性材料磁导率丄的一种方法，并测绘铁磁材料的J— H曲线，了解铁磁材料的主要特性。

实验仪器TH —MHC型磁滞回线实验仪，智能磁滞回线测试仪，双踪示波器等。

实验原理1、铁磁材料的磁化特性及磁导率1）初始磁化曲线和磁滞回线研究铁磁材料的磁化规律，一般是通过测量磁化场的磁场强度H与磁感应强度B之间的关系来进行的。

铁磁材料的磁化过程非常复杂，B与H之间的关系如图1所示。

当铁磁材料从未磁化状态（H=0且B=0）开始磁化时，B随H的增加而非线性增加。

当H 增大到一定值Hm后，B增加十分缓慢或基本不再增加，这时磁化达到饱和状态，称为磁饱和。

达到磁饱和时的Hm和Bm分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度（对应图1中Q点）。

B~H曲线OabQ称为初始磁化曲线。

当使H从Q点减小时，B 也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿另一曲线QRD下降。

当H 逐步较小至0时，B 不为0,而是Br，说明铁磁材料中仍然保留一定的磁性，这种现象称为磁滞效应；Br称为剩余磁感应强度，简称剩磁。

实验16铁磁质的磁化曲线和磁滞回线的测定

实验十六铁磁质的磁化曲线和磁滞回线的测定本实验中用交流电对铁磁材料样品进行磁化，测得的B H -曲线称为“动态磁滞回线”。

测量磁性材料动态磁滞回线的方法较多，用示波器法测量动态磁滞回线的方法具有直观、方便、迅速以及能够在不同磁化状态下（交变磁化及脉冲磁化等）进行观察和测量的独特优点。

【实验目的】1．利用动态法测量磁性材料的磁化曲线和磁滞回线；2．了解磁性材料的基本特性；3．了解磁性材料的退磁以及磁锻炼的方法。

【实验仪器】CZ-2磁滞回线装置，可隔离变压器，万用表，标准互感器，电键等【实验原理】一、铁磁材料的磁滞性质铁磁材料除了具有高的磁导率外，另一个重要的特点就是磁滞。

当材料磁化时，磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关，而且决定于磁化的历史情况，如图16-1所示。

当H 增加到某一值s H 时，B 几乎不再增加，说明磁化已达饱和。

材料磁化后，如使H 减小，B 将不沿原路返回，而是沿另一条曲线A AC '下降。

当H 从s H -增加时，将沿A C A ''曲线到达A ，形成一个闭合曲线称为“磁滞回线”，其中图16-1磁滞回线示意图0=H 时，r B B =，r B 称为“剩余磁感应强度”。

要使磁感应强度为零，就必须一个反向磁场c H -，c H 称为“矫顽力”。

此曲线和原点中心对称，不同的I 值即不同外磁场值所对应的回线大小也不同。

在磁测量中，进行反复磁化过程的操作称为“磁锻炼”，所得到的一系列振幅不同的磁滞回线端点轨迹的连线，称为“基本磁化曲线”，如图16-1中曲线OA 。

各种铁磁材料有不同的磁滞回线，主要区别在于矫顽力的大小，矫顽力大的称为硬磁材料，矫顽力小的称为软磁材料。

由于铁磁材料的磁滞性质，磁性材料所处的某一状态必然和它的历史有关。

为了使样品的磁特性能重复出现，也就是指所测得的基本磁化曲线都是由原始状态（0=H ，0=B ）开始，在测量前必须进行退磁，以消除样品中的剩余磁性。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线测定实验方法

155实验十七铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线磁性材料应用广泛，从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存贮用的磁带、磁盘等都采用磁性材料。

磁滞回线和基本磁化曲线反映了磁性材料的主要特征。

通过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的基本测绘方法，而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。

【实验目的】1．认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。

2．测绘样品的磁滞回线，比较其磁滞损耗大小。

3．测定样品的B s 、Ｈs 、B r 、H D 等参数。

4．测定样品的基本磁化曲线，作B -H 及μ-Ｈ曲线。

【实验仪器】FB310A 磁滞回线实验仪、GOS-620型示波器【实验原理】铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。

铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁物质。

其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高。

另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态，它的图17-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图17-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线磁感应强度不仅依赖于外磁场强度，而且还依赖于原先的磁化程度。

图17-1为铁磁物质的磁感应强度Ｂ与磁化场强度H之间的关系曲线。

图中的原点Ｏ表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即Ｂ＝H＝０，当磁场Ｈ从零开始增加时，磁感应强度Ｂ随之缓慢上升，如线段Oa所示，其后B的增长趋于缓慢，并当H增至Hs时，B达到饱和值Bs，OabS称为起始磁化曲线。

如果将磁化场H减小，B并不沿原来的曲线OabS减小，而是沿另一条新的曲线SR下降，比较线段OS和SR知，H减小B也相应减小，但B的变化滞后于H的变化，此现象即称为磁滞。

磁滞的明显特征是当H=0时，B不为零，而保留剩磁Br。

当磁场反向逐渐变至-H D时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，H D称为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段RD称为退磁曲线。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线(动态磁滞回线实验)磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用，种类也相当繁多，因此各种材料的磁特性测量，是电磁学实验中一个重要内容。

磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。

本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化，测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线，或者称为交流磁滞回线，它与直流磁滞回线是有区别的。

可以证明：磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功，并且因功转化为热而表现为损耗。

测量动态磁滞回线时，材料中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗，因此，同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。

本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法，了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。

一．实验目的1. 了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2. 用示波器测量软磁材料（软磁铁氧体）的磁滞回线和基本磁化曲线，求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。

3. 学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时，各自分度值的校准。

4. 用示波器显示硬铁磁材料（模具钢12Cr ）的交流磁滞回线，并与软磁材料进行比较。

二. 实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁性的原因。

一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。

如左图所示，当铁磁物质中不存在磁化场时，H 和B 均为零，在H B 图中则相当于坐标原点O 。

随着磁化场H 的增加，B 也随之增加，但两者之间不是线性关系。

当H 增加到一定值时，B 不再增加或增加的十分缓慢，这说明该物质的磁化已达到饱和状态。

m H 和m B 分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中A 点)。

如果再使H 逐步退到零，则与此同时B 也逐渐减小。

铁磁性的测量与应用资料

例如，经常用液氦冷却，成本较高。
材料方法四：磁通计
磁通计又称高斯计、特斯拉计等。它具有磁电系测量机构，
但不设置反抗力矩，因此在不工作时，指针可停留在刻度盘上任意角位置。
常用的类型：
光电放大磁通计电子积分运算放大器
数字磁通计
优点：灵敏度高。
磁通计的结构
磁通计使用高阻尼、无反作用游丝的磁电系仪表，偏转后可动线圈会停留在最终位置，不会因为断电而退回零点。因此可以用来测量偏转角的最大值，开始测量时可用复位按钮将指针调回到零点位置。然后将测量线圈移进或移出磁场，测定偏转角的最大值。
材料方法二：热磁仪
阿库洛夫仪，磁转矩仪。
原理：将磁学量转换成力学量进行测量。
通磁后，试样磁化，其磁化强度为M，则试样将受到力矩1的作用，使试样转动。
1 VMHsin
试样转动角，则：
VMHsin( ) 1 弹性系统产生的反力矩：2 C 2 则：平衡时： 1
工业纯铁
最早被使用的金属软磁材料；
具有优良的软磁特性，加工（机加、锻造）性能好，并且价格便宜；
但其电阻率较低，不能用于交变磁场，只能用于直流磁场；
可用于制造直流电磁铁芯、磁极头、继电器铁芯、衔铁等。
硅钢片
Fe Si合金
硅在铁中的固溶体合金，具有较大的电阻率和较高的磁性能；
主要缺点：比纯铁硬而脆，饱和磁感应强度比纯铁低；各向同性硅钢片（热轧硅钢片、冷轧硅钢片），主要用于制造电机转子、定子，称为电机硅钢片；方向性硅钢片（单取向、双取向硅钢片），主要用于制造变压器铁芯，称为变压器硅钢片。
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测量方法一：磁秤（天平）
用于测量材料的磁性，如抗磁性、顺磁性、反铁磁性等。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。

2、测定样品的基本磁化曲线，作μ—H 曲线。

3、测定样品的 Hc、Br、Bm 和（Hm，Bm）等参数。

4、了解磁性材料在工程技术中的应用。

二、实验原理1、铁磁物质的磁化特性铁磁物质具有很强的磁化特性，其磁感应强度 B 与磁场强度 H 之间不是简单的线性关系。

当 H 从零开始增加时，B 随之缓慢增加；当H 增加到一定值时，B 急剧增加，这种现象称为磁饱和。

当 H 从最大值逐渐减小时，B 并不沿原曲线返回，而是滞后于 H 的变化，这种现象称为磁滞。

2、磁滞回线当磁场强度 H 从最大值 Hm 逐渐减小到零，再反向增加到 Hm，然后再从 Hm 逐渐减小到零，最后又正向增加到 Hm 时，B 随 H 变化的闭合曲线称为磁滞回线。

磁滞回线所包围的面积表示在一个反复磁化的循环过程中单位体积的铁磁物质所消耗的能量。

3、基本磁化曲线对同一铁磁材料，选择不同的最大磁场强度 Hm 进行反复磁化，可得到一系列大小不同的磁滞回线。

连接这些磁滞回线顶点的曲线称为基本磁化曲线，它反映了铁磁材料在反复磁化过程中的平均磁化特性。

4、磁性材料的分类根据磁滞回线的形状，磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料。

软磁材料的磁滞回线狭窄，剩磁 Br 和矫顽力 Hc 都很小，磁导率高，适用于制作变压器、电机的铁芯等；硬磁材料的磁滞回线宽阔，Br 和 Hc都很大，适用于制作永磁体。

三、实验仪器1、磁滞回线实验仪2、示波器四、实验步骤1、按实验仪的电路图连接好线路，确保线路连接正确无误。

2、将样品放入测试线圈中，调节示波器的灵敏度和扫描速度，使示波器上能显示出清晰的磁滞回线。

3、逐渐增加磁场强度 Hm，观察磁滞回线的变化，记录不同 Hm下的磁滞回线。

4、测量磁滞回线的顶点坐标，计算出相应的 Bm、Hm、Br 和 Hc 等参数。

5、绘制基本磁化曲线，即 B—H 曲线。

铁磁材料特性实验报告

铁磁材料特性实验报告铁磁材料特性实验报告引言：铁磁材料是一类在磁场作用下表现出明显磁性的材料，它们在现代科技中具有广泛的应用。

为了深入了解铁磁材料的特性，我们进行了一系列实验，以研究其磁性、磁滞回线以及磁导率等方面的特性。

实验一：磁性测量我们首先使用霍尔效应测量了不同铁磁材料的磁性。

实验中，我们选取了铁、钴和镍作为样品，通过在磁场中测量它们的霍尔电压来确定其磁性。

结果显示，铁磁材料在磁场中会产生明显的霍尔电压，而非铁磁材料则没有这样的现象。

这表明铁磁材料具有磁性，而非铁磁材料则不具备。

实验二：磁滞回线测量接下来，我们进行了磁滞回线的测量。

磁滞回线是描述铁磁材料磁化特性的重要参数之一。

实验中，我们使用霍尔效应测量了铁磁材料在不同磁场下的霍尔电压，并绘制了磁滞回线图。

通过观察磁滞回线的形状和面积，我们可以得出以下结论：首先，铁磁材料的磁滞回线呈现出明显的非线性特性。

在磁场增大的过程中，霍尔电压先是迅速增加，然后逐渐趋于饱和。

当磁场减小时，霍尔电压也会逐渐减小，直至回到初始状态。

这种非线性特性可以用来描述铁磁材料的磁化和去磁化过程。

其次，磁滞回线的形状和面积与铁磁材料的磁性能有关。

铁磁材料的磁滞回线越宽，说明其磁化和去磁化过程中的能量损耗越大，磁化能力越强。

而磁滞回线的面积则反映了材料的磁滞损耗，面积越大，说明材料的磁滞损耗越大。

实验三：磁导率测量最后，我们进行了磁导率的测量。

磁导率是描述铁磁材料对磁场响应能力的重要参数。

实验中，我们通过在交变磁场中测量铁磁材料的霍尔电压，然后利用电磁感应定律计算出材料的磁导率。

实验结果显示，铁磁材料的磁导率随着频率的增加而逐渐减小。

这是因为在高频磁场中，材料分子磁矩的翻转速率增加，导致磁化过程受到更多的能量损耗。

结论：通过以上实验，我们对铁磁材料的特性有了更深入的了解。

铁磁材料具有明显的磁性，其磁滞回线呈现出非线性特性，且磁滞回线的形状和面积与磁性能相关。

此外，铁磁材料的磁导率随着频率的增加而减小。

磁性材料的制备与性能测试

磁性材料的制备与性能测试磁性材料是一类具有特定磁性能的材料，广泛应用于电子、信息、能源等领域。

制备高性能的磁性材料并准确测试其性能，对于推动科技进步具有重要意义。

本文将介绍磁性材料的制备方法以及性能测试技术。

一、磁性材料的制备方法磁性材料的制备方法多样，常见的包括物理法、化学法和熔融法等。

以下将分别介绍几种常用的磁性材料制备方法。

1. 物理法：物理法是通过物理手段使材料具有磁性。

其中最常见的是磁控溅射法，该方法通过在真空中施加外加磁场，将靶材表面的原子或离子溅射到基底材料上，形成具有磁性的薄膜。

此外，还有磁性沉积法和磁性沉淀法等物理制备方法。

2. 化学法：化学法通常是指通过化学反应合成磁性材料。

常见的化学制备方法包括溶胶凝胶法、水热法和共沉淀法等。

其中，溶胶凝胶法是一种利用溶胶凝胶过程来制备材料的方法，通过调控溶液中各组分的浓度、pH值等参数，通过水解、缩聚和热处理等步骤，制备出具有磁性的凝胶体。

3. 熔融法：熔融法是通过将材料加热至熔化状态，然后冷却固化成具有磁性的材料。

该方法简单易行，常用于制备铁、钴、镍等过渡金属的磁性材料。

熔融法可以通过改变熔融温度、冷却速度和添加其他元素等方式，调控材料的微观结构和性能。

二、磁性材料的性能测试磁性材料的性能测试主要包括磁化曲线测量和磁性性能参数的测定。

1. 磁化曲线测量：磁化曲线是描述材料磁化过程的图像，通过测量磁场施加和材料磁化之间的关系，可以了解材料的磁化行为。

常用的磁化曲线测量方法有霍尔效应法、振动样品磁强计法和电磁振荡法等。

2. 磁性性能参数的测定：磁性性能参数是评价磁性材料性能的重要指标。

常见的磁性性能参数有剩余磁感应强度、矫顽力、饱和磁化强度和磁导率等。

这些参数可以通过万用表、霍尔效应测量仪、振动样品磁强计和磁滞回线测量仪等设备进行测定。

三、磁性材料的应用与展望磁性材料在电子、信息和能源等领域有着广泛的应用前景。

目前，磁性材料在磁存储、磁传感器和电动汽车等领域已经取得了重要的进展。