实验名称用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线
用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
41 用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线铁磁材料应用广泛,从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用铁磁性材料。
磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料的主要特征。
根据磁滞回线的不同,可将铁磁材料分为硬磁和软磁两大类,其根本区别在于矫顽磁力Hc 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力大(大于 102A/m),因而磁化后, 其磁感应强度可长久保持,适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄,矫顽磁力Hc一般小于102A/m,但其磁导率和饱和磁感强度大,容易磁化和去磁,故广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。
本实验通过示波器来观测不同磁性材料的磁滞回线和基本磁化曲线,以加深对材料磁特性的认识。
【实验目的】1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的主要物理量:矫顽力、剩磁和磁导率的理解。
2、学会用示波器法观测基本磁化曲线和磁滞回线。
3、根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度 Bs、剩磁 Br 和矫顽力 Hc 的数值。
4、研究不同频率下动态磁滞回线的区别。
5、改变不同的磁性材料,比较磁滞回线形状的变化。
【实验仪器】DH4516N 型动态磁滞回线测试仪,示波器。
【实验原理】1、磁化曲线如果在由电流产生的磁场中放入铁磁物质,则磁场将明显增强,此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍,甚至在千倍以上。
铁磁物质内部的磁场强度 H 与磁感应强度 B 有如下的关系:B=μH对于铁磁物质而言,磁导率μ并非常数,而是随 H 的变化而改变的物理量,即μ=f(H),为非线性函数。
所以如图 1 所示,B 与 H 也是非线性关系。
铁磁材料的磁化过程为:其未被磁化时的状态称为去磁状态,这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度 H 与磁感应强度 B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图 1 所示。
但当 H 增加到一定值(Hs)后,B 几乎不再随 H 的增加而增加, 说明磁化已达饱和,从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线。
物理实验报告2_用示波器测动态磁滞回线
实验名称：用示波器测动态磁滞回线 实验目的：a ．研究铁磁材料的动态磁滞回线b ．了解采用示波器测动态磁滞回线的原理；c ．利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度s B 、剩磁r B 、矫顽力c H 的值。
实验仪器：V252双踪示波器、自耦变压器、隔离变压器、互感器毫安表、电容等。
实验原理和方法：铁磁材料除了具有高的导磁率外，另一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，而且与以前的磁化状态有关。
如右图所示，曲线OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化，磁感应强度B 随H 增加，称为磁化曲线。
当H 增加到某一值S H 时，B 的增加速度将极其缓慢。
和前段曲线相比，可看成B 不再增加，即达到磁饱和。
当磁性材料磁化后，如H 减小，B 将不沿原路返回，而是沿另外一条曲线r A 下降。
如果H 从S H 变到－S H ，再从－S H 变回S H ，B 将随H 变化而形成一条磁滞回线。
其中当H ＝0时，r B B =。
r B 称为剩余磁感应强度。
要使磁感应强度为零，就必须加一反向磁场－c H ，c H 称为矫顽力。
按一般分类，矫顽力小的称为软磁材料，大的称为硬磁材料。
必须注意的是：反复磁化（S S S H H H →-→）的开始几个循环内，每次循环的回路才相同，形成一个稳定的磁滞回线。
只有经过“磁锻炼”后所形成的磁滞回线，才能代表该材料的磁滞性质。
由以上可知，要测定材料的磁滞回线，需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度H 及其相应的磁感应强度B 。
磁性材料的磁滞回线能较全面地反应该材料的磁特性，譬如剩磁r B 、矫顽力c H 等。
因此，实用上常常借助磁滞回线来粗略了解材料的磁特性。
测量磁滞回线的基本线路图如下图所示：将样品制成封闭的圆环，均匀地以磁化线圈1N 环绕，用直流电产生磁场使样品磁化，利用换向开关使磁化电流突然转向，样品中的B 也随之改变，通过副线圈2N 和冲击电流计G B 测出B ∆，从而能测出磁化曲线及磁制曲线（B －H 关系曲线）。
用示波器测动态磁滞回线
用示波器测动态磁滞回线(本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》)工程技术中有许多仪器设备，大的如发电机和变压器，小的如手表铁心和录音磁头等，都要用到铁磁材料。
而铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性。
本实验中用交流电对材料B-H样品进行磁化，测得的曲线称为动态磁滞回线。
测量磁性材料动态磁滞回线方法较多，用示波器法测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，所以在实验中被广泛利用。
本实验要求掌握铁磁材料磁滞回线的概念和用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法。
试验原理1(铁磁材料的磁滞性质铁磁材料除了具有高的磁导率外，另一重要的特点就是磁滞。
当材料磁化时，磁感应强度BH2.3.2-1OA不仅与当时的磁场强度有关，而且决定于磁化的历史情况，如图所示。
曲线表BHH示铁磁材料从没有磁性开始磁化，磁感应强度随的增加而增加，称为磁化曲线。
当增加HBHB到某一值时，几乎不再增加，说明磁化已达到饱和。
材料磁化后，如使减小，将不沿S’’ACAH-HBACAA原路返回，而是沿另一条曲线下降。
当从增加时，将沿曲线到达，形成SB=BH=0Br一闭合曲线称为磁滞回线，其中时，，称为剩余磁感应强度。
要使磁感应强度rB-H, H为零，就必须加一反向磁场称为矫顽力。
各种铁磁材料有不同的磁滞回线，主要区别cc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特性，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H=0,B=0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()开始，在测量前必须进行退磁，以消除样品中的剩余磁性。
12(示波器测量磁滞回线的原理2.3.2-2 图所示为示波器测动态磁滞回线的原理电路。
将样品制成闭合的环形，然后均匀地NNuR绕以磁化线圈及副线圈，即所谓的罗兰环。
交流电压加在磁化线圈上，为取样电阻，其121uxNRC两端的电压加到示波器的轴输入端上。
用示波器测动态磁滞回线磁场测量实验报告
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。
用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线_实验报告
图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性。
软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ，常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。
磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。
矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。
【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。
本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。
【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H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。
3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。
【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，铁磁质仍保留磁化状态，图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 ＝O ，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，继之B 随H 迅速增长，如ab 所示，其后B 的增长又趋缓慢，并当H 增至H S 时，B 到达饱和值B S ，oabs 称为起始磁化曲线。
图1表明，当磁场从H S 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，而是沿另一条新的曲线SR 下降，比较线段OS 和SR 可知，H 减小B 相应也减小，但B 的变化滞后于H 的变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当H ＝O 时，B 不为零，而保留剩磁Br 。
用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告
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B、剩磁r B和矫顽力c H。
m3. 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。
然而，其轨迹并不沿原曲线AO ，而是沿另一曲线AR 下降到r B ，这说明当H 下降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性。
实验11 用示波器法观测磁滞回线
实验11 用示波器法观测磁滞回线【实验目的】学习使用示波器来观测铁氧体的磁滞回线，并从回线上定量的求出材料的几个主要磁参数H C （矫顽力）、Bm （饱和磁感应强度）、P （损耗）的数值。
【实验原理】磁性材料在交流磁场下的特性比起直流特性要复杂得多。
这是由于涡流和磁滞造成的。
在交流情况下的特点是用种种方法测得的磁性参数都不再象直流情况下那样仅仅取决于被测材料本身的磁性，而与材料的厚度、试样的尺寸以及测量时磁化电源频率等因素有关。
交流磁滞回线的测量是交流测量工作中的重要课题之一，它之所以需要，是因为交流回线最能反映在交变磁场作用下样品内部的磁状态的变化历程。
在交变磁场作用下的B －H 关系。
我们通称之为交流磁滞回线，下面我们介绍用普通示波器观测磁滞回线的原理。
示波器为我们提供了显示交流回线的最方便的条件，对示波器的水平和垂直偏向极分别输入与磁场H 和磁感B 成正比的电压，就可以在它的荧光屏上得到交流回线，如图1所示。
图1 交流回线的显示 【实验方法】从理论上讲，将V x 、V y 分别加到示波器的水平及垂直偏向极上即可得到B －H 曲线。
但由于除磁滞和涡流等因素造成的样品内部B 要对H 之间的滞后关系外，还存在讯号传输过程中产生不同的相移。
从而造成输出电压的相位移，那么在示波器上显示出的回线将不一定准确反映样品中的B 随H 的变化关系。
为了清除磁滞回线的失真，以得到真正无畸变的磁滞回线，我们在积分放大器的输出端引入一相移电路。
对于荧光屏上显示出的回线，我们还需要定量地进行测量，即要求得B m 、B r 、H m 、H c 和P 值的数值为此我们必须对回线进行定标。
定标的方法很多，我们实验中采用直接测量法。
将真空管毫伏表（或平均值电压表）按在样品次级线圈上测出感应电压的平均值V ev ，然后根据下式8282104104⨯=⨯=S fN V S fN V B r ev m （高斯）其中：f 为磁化电流的频率；N 2为次线圈的函数；S 为样品截面；V r 为mV 表读得的电压有效值。
实验名称用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线
实验名称： 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓 名学 号 班 级桌号教 室 基础教学楼1201实验日期 20 年 月 日 节一、实验目的：1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。
2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。
3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。
4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。
二、实验仪器1. 双踪示波器2. DH4516C 型磁滞回线测量仪图3基本磁化曲线（二）利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量原理、示波器显示B—H曲线原理线路由上述磁滞现象可知，要观测磁介质磁滞现象及相应的物理量，需要根据磁化过程测定图4 磁滞回线的测量原理图图4是利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图：首先将待测的铁磁物质制成一个环形样品，在样品上绕有原线圈即励磁线圈N1匝，由它提供磁化场；在样品上再绕副线即：B=-2Uc= (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(三)测量样品1、2的矫顽力、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁滞回线(本实验装置使用交变电流，所以每个状态都是经过充分的“磁锻炼”，随时可以获得磁滞回线。
只要调节示波器上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样品1基本磁化曲线⑦基本磁化曲线六、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B S、饱和磁场强度H S、矫顽力、磁化曲线数值是否改变？2、为什么测量基本磁化曲线时需要退磁？。
实验 43 用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
实验43 用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线铁磁材料应用广泛，从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用各种特性的铁磁材料.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），他们除了具有高的磁导率外，另一重要的磁性特点就是磁滞.铁磁材料的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.根据磁滞回线的不同，可将铁磁材料分为硬磁和软磁两大类，其根本区别在于矫顽磁力Hc的大小不同.硬磁材料的磁滞回线宽，剩磁和矫顽磁力大（大于102A/m），因而磁化后，其磁感应强度可长久保持，适宜做永久磁铁.软磁材料的磁滞回线窄，矫顽磁力Hc一般小于102A/m，但其磁导率和饱和磁感强度大，容易磁化和去磁，故广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门.本实验通过示波器来观测不同磁性材料的磁滞回线和基本磁化曲线，以加深对材料磁特性的认识.【实验目的】1. 掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的主要物理量：矫顽力、剩磁和磁导率的理解.2. 学会用示波器法观测基本磁化曲线和磁滞回线.3.根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度B s、剩磁B r和矫顽力H c的数值.4.研究不同频率下动态磁滞回线的区别.5.观测不同磁性材料的磁滞回线，比较磁滞回线的变化.【实验仪器】DH4516N型动态磁滞回线测试仪，示波器.【实验原理】1.磁化曲线如果在电流产生的磁场中放入铁磁物质，则磁场将明显增强，此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍，甚至在千倍以上.铁磁物质内部的磁场强度H与磁感应强度B有如下的关系：B=μH1对于铁磁物质而言，磁导率μ并非常数，而是随H 的变化而改变的物理量，即μ=ƒ（H ），为非线性函数， 所以B 与H 也是非线性关系，如图9-1所示.铁磁材料未被磁化时的状态称为去磁状态，此时磁场强度和磁感应强度均为零.随着磁场强度H 的增加，磁感应强度B 也随之增加.当H 增加到一定值（H s ）后，B 几乎不再随H 的增加而增加，说明磁化已达饱和，从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线，如图9-1中的oa 曲线.图 9-1 磁化曲线和μ～H 曲线2.磁滞回线当铁磁材料的磁化达到饱和之后，如果将磁化场减少，磁感应强度B 也随之减少，但其减少的过程并不沿着磁化时的oa 段退回，而且当磁化场撤消，H =0时，铁磁材料仍然保持一定的磁性，此时的B 称为剩磁（剩余磁感应强度），用B r 表示，如图9-2所示.图9-2 起始磁化曲线与磁滞回线若要使被磁化的铁磁材料完全退磁，必须加上一个反向磁场并逐步增大.当反向磁场强度增加到H =-H c 时（图9-2上的c 点），磁感应强度B =0，达到退磁.图9-2中的的bc段曲线为退磁曲线，H c为矫顽磁力.继续增加反向磁场，铁磁材料将沿反向被磁化，达到反向饱和.如果减小反向磁场强度至0，同样出现剩磁现象，再正向增加磁场强度，得到图9-2所示的封闭曲线abcdefa，称为铁磁材料的磁滞回线.这种B的变化始终落后于H的变化的现象，称为磁滞现象. 实验表明，经过多次反复磁化后，铁磁材料达到稳定的磁化状态，B-H的量值关系形成一个稳定的闭合的“磁滞回线”，通常以这条曲线来表示该材料的磁化性质.这种反复磁化的过程称为“磁锻炼”. 本实验使用交变电流，所以每个状态都是经过充分的“磁锻炼”，随时可以获得稳定的磁滞回线.当从初始状态（H = 0，B = 0）开始周期性地改变磁场强度的幅值时，在磁场由弱到强单调增加过程中，可以得到面积由小到大的一簇磁滞回线，如图9-3所示.其中最大面积的磁滞回线称为极限磁滞回线.把图9-3中原点O和各个磁滞回线的顶点a1,a2，…a所连成的曲线，称为铁磁性材料的基本磁化曲线.不同的铁磁材料其基本磁化曲线是不相同的.在测量基本磁化曲线时，每个磁化状态都要经过充分的“磁锻炼” .否则，得到的B-H 曲线即为开始介绍的起始磁化曲线，两者不可混淆.由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回线时，必须将铁磁材料预先退磁，消除样品中的剩余磁性，以保证外加磁场H = 0时，B = 0.在理论上，要消除剩磁B r，只需通一反向励磁电流，使外加磁场正好等于铁磁材料的矫顽磁力即可.实际上，矫顽磁力的大小通常并不知道，因而无法确定退磁电流的大小.我们从磁滞回线得到启示，如果使铁磁材料磁化达到磁饱和，然后不断改变励磁电流的方向（如采用交变电流），与此同时逐渐减小励磁电流，直到为零.则该材料的磁化过程就是一连串逐渐缩小而最终趋于原点的环状曲线，如图9-4所示.当H减小到零时，B亦同时降为零，达到完全退磁.图 9-3 图 9-4233.示波器法观测磁滞回线原理用示波器测量B —H 曲线的实验线路如图9-5所示.图 9-5 示波器法观测磁滞回线原理电路图在圆环状磁性样品上绕有励磁线圈N 1匝（原线圈）和测量线圈N 2 匝（次线圈），当N 1 通以交变电流i 1 时，样品内将产生磁场，其磁力线在罗兰环内呈闭合回路.根据安培环路定律有:11H L i N = （9-1） 式中L 为的环状样品的平均磁路长度.R 1两端的电压U R 1为：111R LR U H N = （9-2） 上式表明磁场强度H 与U R 1成正比，将R 1两端的电压送到示波器的X 输入端，即1X R U U =，则示波器X 方向偏转量的大小反映了磁场强度H 的大小.为了测量磁感应强度B ，在次级线圈N 2上串联一个电阻R 2与电容C 构成一个回路，同时R 2与C 又构成一个积分电路.线圈N 1中交变磁场H 在铁磁材料中产生交变的磁感应强度B ，因此在线圈N 2中产生感应电动势，其大小为：22d dB N S dt dtεΦ== （9-3） 式中S 为线圈N 2的横截面积.R 2C 积分电路中的电流为：2i =（9-4）4式中ω为电源的角频率.若R 2和C 都选择的足够大，使21R Cω ，则： 222i R ε≈（9-5） 电容C 两端的电压为:2221C N S Q U i dt B C C CR ===∫ (9-6) 将电容C 两端电压送至示波器的Y 轴输入端，即Y C U U =，则示波器Y 方向偏转量的大小反映了磁感应强度B 的大小.可见，只要通过示波器测出U X 、 U Y 的大小，即可得到相应的H 和B 值.这样，磁化电流变化一个周期，示波器的电子束径迹将描出一条完整的磁滞回线.以后每个周期都重复此过程，在示波器荧光屏上即可看到一稳定的磁滞回线图形.如果由小到大调节信号发生器的输出电压，则能在荧光屏上观察到由小到大扩展的磁滞回线图形，如果逐次记录其正顶点的坐标，并在座标纸上把它连成光滑的曲线，就得到样品的基本磁化曲线.【实验内容与步骤】1．实验前先熟悉实验仪器的构成.本实验所用DH4516N 型动态磁滞回线测试仪由测试样品、功率信号源、可调标准电阻、标准电容和接口电路等组成.仪器面板如图9-6所示.测试样品有两种，一种是圆形罗兰环，材料是锰锌功率铁氧体，磁滞损耗较小；另一种是EI 型硅钢片，磁滞损耗较大些.信号源的频率在20～200Hz 间可调；可调标准电阻R 1、R 2均为无感交流电阻，R 1的调节范围为0.1～11Ω；R 2的调节范围为1～110k Ω。
实验名称用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线
实验名称用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线实验目的：1.了解铁磁性材料的特性，理解磁滞回线的概念及其重要性。
实验原理：铁磁性材料在磁场的作用下会发生磁化，当磁场的方向发生改变时，材料内部的磁场也会跟着发生变化，这种对磁场变化的响应就是磁滞回线。
动态磁滞回线测量是通过在交变磁场中对材料进行磁化和去磁化，观察磁能的变化，得到材料的动态磁滞回线。
在实验中，我们需要将铁磁材料放置在电磁铁中，当电磁铁通电时，材料内部会发生磁化，此时可以用示波器观察电磁铁的电流和磁场强度的变化。
通过改变电磁铁的电流方向，可以获得材料的正、反磁化过程中的电流和磁场强度的变化，从而得到材料的动态磁滞回线。
设电流的方向为i，磁场的方向为H，磁化强度的方向为M,则有：H=i*N/L （N为匝数，L为电磁铁长度）M=(N/L)*S*μ0*B （S为铁磁材料的截面积，μ0为真空磁导率，B为磁场强度）磁滞回线的求取需要通过反演法或者差分法进行处理。
实验步骤：1.将电磁铁连接上电源并通电，调节电源电压，使电流在2A左右。
2.打开示波器电源，将示波器的探头连接到电磁铁两端，并调节示波器的时间和节数以及Y轴灵敏度。
3.调整电源的极性，使电磁铁反向磁化。
4.从示波器读取动态磁滞回线的数据，使用反演法或差分法处理数据，得到磁滞回线。
5.调整电源的极性，使电磁铁沿正向磁化，重复步骤4，得到另外一半的磁滞回线。
6.将两部分磁滞回线拼接，得到完整的磁滞回线。
实验注意事项：1.在实验前充分检查电磁铁和示波器的连接，确保安全。
2.在实验时要注意调节电源电压，避免电流过大造成的伤害。
3.在拼接磁滞回线时，要注意两部分的数据点数量和数据点之间距离的一致性。
4.实验结束后要关掉电源和示波器，并注意清理现场。
实验结果分析：通过实验可以得到铁磁材料的动态磁滞回线，由此可以了解到材料在磁场作用下的特性，以及对材料的磁学性质作出相应的改进。
此外，通过磁滞回线的测量，还可以得到一些物理量的参数，如矫顽力、剩磁、饱和磁化强度等等。
用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
41 用示波器观测铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线铁磁材料应用广泛,从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用铁磁性材料。
磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料的主要特征。
根据磁滞回线的不同,可将铁磁材料分为硬磁和软磁两大类,其根本区别在于矫顽磁力Hc 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力大(大于 102A/m),因而磁化后, 其磁感应强度可长久保持,适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄,矫顽磁力Hc一般小于102A/m,但其磁导率和饱和磁感强度大,容易磁化和去磁,故广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。
本实验通过示波器来观测不同磁性材料的磁滞回线和基本磁化曲线,以加深对材料磁特性的认识。
【实验目的】1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的主要物理量:矫顽力、剩磁和磁导率的理解。
2、学会用示波器法观测基本磁化曲线和磁滞回线。
3、根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度 Bs、剩磁 Br 和矫顽力 Hc 的数值。
4、研究不同频率下动态磁滞回线的区别。
5、改变不同的磁性材料,比较磁滞回线形状的变化。
【实验仪器】DH4516N 型动态磁滞回线测试仪,示波器。
【实验原理】1、磁化曲线如果在由电流产生的磁场中放入铁磁物质,则磁场将明显增强,此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍,甚至在千倍以上。
铁磁物质内部的磁场强度 H 与磁感应强度 B 有如下的关系:B=μH对于铁磁物质而言,磁导率μ并非常数,而是随 H 的变化而改变的物理量,即μ=f(H),为非线性函数。
所以如图 1 所示,B 与 H 也是非线性关系。
铁磁材料的磁化过程为:其未被磁化时的状态称为去磁状态,这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度 H 与磁感应强度 B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图 1 所示。
但当 H 增加到一定值(Hs)后,B 几乎不再随 H 的增加而增加, 说明磁化已达饱和,从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线。
用示波器测动态磁滞回线,磁场测量实验报告
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。
用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线实验报告记录
用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线实验报告记录————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：23BHa B B sc a' b' HH m o B rH c 图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性。
软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ，常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。
磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。
矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。
【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。
本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。
【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H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。
3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。
【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，铁磁质仍保留磁化状态，图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 ＝O ，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，继之B 随H 迅速增长，如ab 所示，其后B 的增长又趋缓慢，并当H 增至H S 时，B 到达饱和值B S ，oabs 称为起始磁化曲线。
物理实验报告2 用示波器测动态磁滞回线资料
物理实验报告2 用示波器测动态磁滞回线资料贝尔定律实验
一、实验目的
本实验旨在通过实验验证贝尔定律，熟练掌握用示波器测量动态磁滞回线资料的方法。
二、实验原理
贝尔定律是化学工程领域的重要定律之一，其核心内容是变化量和变化速率成反比。
它其实是热力学的原理，贝尔定律可以用来表述物体受到外力影响后，产生驱动力引起系
统动量发生变化。
即：动态磁滞系统输入为不变的空间磁场（或输入电流），输出动态磁
滞回线的时间位移与空间磁场的强度成反比关系。
三、实验设备和仪器
1、实验设备：动态磁滞仪
2、实验仪器：多功能数字示波器
四、实验过程及注意事项
1、准备实验： strict按照实验总线图，按照示意图把动态磁滞仪和多功能数字示波器连接上，用直流电源供给电源给仪器，调整示波器和动态磁滞仪正确。
2、测试：先仔细观察动态磁滞仪机芯，将实验电路调节到0 ohm的位置，然后用带
夹夹住实验机芯的短针接通输入端A，留空缺输出端G。
然后将示波器设置分频比例分频
器对应实验频率，在示波器上调整一组参数：最大触发边沿从上到下一致，偏移两分钟，
上边沿处在线屏幕中心线，用复位键重置，时间脉冲分布在时间屏体中心位置，然后选择
正脉冲触发。
五、结论
通过此次实验，我们验证了贝尔定律的有效性和真实性。
同时，我们还完成了用示波
器测量动态磁滞回线资料的实验，明白了实验中设备和仪器的使用原理和步骤，提高了实
验的操作能力和认知水平。
用示波器测量铁磁材料的磁滞回线
2.定出磁滞回线各顶点所代表的和值(即H和B值)，画出基本 磁化曲线，测出相应值。
图1
的磁场强度H成正比的电压加到“X轴输入”，把与相应磁感应
强度B成正比的电压 [实验原理]
uy
加到“Y轴输入”。
如图1所示，L为被测样品的平均长度(虚线框)，N1、 N2分别为 初、次级匝数， R1、R2为电阻，C为电容。
当 路初定级律端可输算入得交磁流场电强压度Hu为 时就产生交变的磁化电流 i1 ，由安培环
Q 1
uC C C i2dt
当次级回路中所选元件R2和C很大，满足R2 ?
i2
2
R2
N2S R2
dB dt
1 时，可得到 C
i2
dQ dt
C
duc dt
(9)
C duc N2S dB
dt
R2 dt将(Βιβλιοθήκη )式两边积分，整理后可得到B的数值为
B
R2C N2S
uc
uc
N2S R2C
B
(10)
(10)式表明电容器C上的电压uc∝B， uc确能反映B。 式中：N2为次圾线圈匝数，S为环的截面积， R2和C都是固定值。
H N1i1
（1）
又因
i1
u1 R1
L
（2）
所以
H
( N1 ) L
u1 R1
N1 LR1
u1
u1
LR1 N1
H
由上式可知H∝u1，加到示波器X轴的电压u1= ux确能反映H。 交变的H在样品中产生交变的磁感应强度B，在次级线圈中产生感
应电动势：
2
N2S
dB dt
2 i2 R2 uc
式中：为次级电流，为电容C上的电压。
用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线试验原理
线圈N1中交变磁场H在铁磁材料中产生交变的磁感应 强度B，因此在线圈N2中产生感应电动势 2 ，其大小 用公式（2）表示
d dB 2 N2S dt dt
（2）
2 是线圈N2中产生的感应电动势
N 2 , S2 分别是线圈N2的匝数和截面积
当 R2
1 时， 2fC
I2
2
H
N1 Ux, LR1
B
的磁场强度H和磁感应强度B的值。有公式：
H0 H B , B0 nx ny
实验内容： 1、熟悉示波器各旋钮的作用，学会用示波器测量电压；
2、按照实验原理图正确连接线路，在确认调压器的输 出为0伏后，接通电源；
3、对被测样品退磁（将输出电压升至80V，再将电压由 80V逐渐降到0V）； 4、用80V时的磁滞回线对示波器H轴、B轴进行定标（计 算示波器上每格对应的H0，B0的值）。 5、用列表法计算出不同电压下磁滞回线顶点对应的 B， H值，并在坐标纸上绘出基本磁化曲线和80伏时的磁 滞回线并计算80伏时Hm，Bm，Hc，Br的值。
该式表明了在交变磁场下，任一时刻输入到示波器上的 电压降Ux与磁场强度H 成正比。 输入到示波器y偏转板上的电压Uy: 为了得到和铁磁材料中的瞬时磁感应强度B成正比的Uy 值，采用电阻R2和电容C组成的积分电路。
L N 1 H U x I1R1 H I 1 I1 N1 L LR1 Ux H .....( 1) N1
d
反向减小H到0，则B沿de到－Br。H按原方向增加经ef到Hc； 继续增大H，则B沿fa回到原来饱和状态。
不同的铁磁质具有不同形状的磁滞回线，按矫顽 力的大小，铁磁材料可分为：
软磁材料：矫顽磁力很小 ，适合于做变压器、 电机中的铁芯等。 硬磁材料：矫顽磁力很大，常用做永磁体。
用示波器观测动态磁滞回线
【实验名称】用示波器测量动态磁滞回线【实验目的】1. 学习使用示波器对动态磁滞回线进行观测和测量，了解磁感应强度和磁场强度的测量方法2. 学习使用RC 积分电路3. 了解铁磁性材料的动态磁化特性【实验仪器】动态磁滞回线测试仪（包括正弦波信号源、待测磁铁样品及绕组、积分电路所用的电阻和电容），双踪读出示波器，直流电源，数字多用表，滑线变阻器【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。
如右图所示，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。
然而，其轨迹并不沿原曲线AO ，而是沿另一曲线AR 下降到r B ，这说明当H 下降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性。
将磁化场反向，再逐渐增加其强度，直到m H H -=，这时曲线达到A '点(即反向饱和点)，然后，先使磁化场退回到0=H ；再使正向磁化场逐渐增大，直到饱和值m H 为止。
如此就得到一条与A AR '对称的曲线A R A '',而自A 点出发又回到A点的轨迹为一闭合曲线,称为铁磁物质的磁滞回线，此属于饱和磁滞回线。
其中，回线和H 轴的交点Hc 和'Hc 称为矫顽力,回线与B 轴的交点r B 和'r B ,称为剩余磁感应强度。
（二） 用示波器测量动态磁滞回线电路图如右图。
1. 磁场强度H 的测量设环状样品的平均周长为l ，磁化线圈的匝数为1N ，磁化电流为交流正弦波电流1i ,由安培回路定律11i N Hl =,而111i R u =,所以可得111R l u N H ⋅⋅= (1)式中，1u 为取样电阻1R 上的电压。
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实验名称： 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线
姓 名
学 号 班 级
桌
号
教 室 基础教学楼1201
实验日期 20 年 月 日 节
一、实验目的：
1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。
2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。
3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。
4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。
二、实验仪器
1. 双踪示波器
2. DH4516C 型磁滞回线测量仪
图3基本磁化曲线
（二）利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量原理
、示波器显示B—H曲线原理线路
由上述磁滞现象可知，要观测磁介质磁滞现象及相应的物理量，需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度和磁感应强度。
因此，测量装置必须具备三个功能：
图4 磁滞回线的测量原理图
图4是利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图：首先将待测的铁磁物质制成一个环形样品，在样品上绕有原线圈即励磁线圈
圈即测量线圈N2匝，由它来跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度；由示波器
即：
B=-
2
Uc= (2)
五、预习题
写出下列物理量的定义：①饱和磁感应强度
②饱和磁场强度
③矫顽力
④剩磁
⑤磁滞回线
⑥磁化曲线
⑦基本磁化曲线
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B S、饱和磁场强度H S、矫顽力、磁化曲线数值是否改变？
2、为什么测量基本磁化曲线时需要退磁？。