《材料物理性能》FD-BH-ⅠⅠ型磁性材料磁滞回线和磁化曲线测定
磁化曲线测试分析磁滞回线测试分析居里温度测试分析实验报告
强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验实验报告学号：ilab_mj_2375737姓名：实验名：1、磁化曲线测试分析2、磁滞回线测试分析、居里温度测试分析分数：100.0实验结束时间：2020-03-12 16:41:09实验记录：（1）联网计算机；（2）虚拟软件："强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验”虚拟仿真软件。
（3）虚拟仪器：（4）振动样品磁强计；冷却水循环机；真空泵；加热炉；扫描电子显微镜（5）虚拟药品:（6）软磁材料：（7）镍球标样（质量35.28mg，饱和磁化强度54.38emu）；尖晶石NiZn铁氧体待测小球；石榴石YIG铁氧体待测小球。
（8）硬磁材料：（9）六角钡铁氧体待测小球； U型、M型六角钡铁氧体片状样品。
参数结果：本实验项目表征物理量、选用样品种类和测试条件等见表1。
学生可以根据需要进入不同的功能模块，设置不同的材料种类，选择不同的表征物理量以及测试条件，探究由此带来的技术磁化过程变化规律和物理机理。
实验原理：本实验教学项目涉及《磁性物理》课程中的技术磁化过程及静态磁参数测试分析，具有综合性、系统性、应用性强等特点，旨在培养学生对磁性物理、材料及应用等方面知识的掌握和综合分析能力，加深学生对强磁性物质技术磁化过程及其物理机制的理解。
本实验项目采用3D建模，依据真实实验场景，使用Maya和3DMax软件进行整体实验室（环境、设备）建模。
数值仿真计算结果与实际实验结果误差不超过1%。
1、磁化曲线测试原理磁化过程指强磁性物质在外加磁场作用下，从磁中性状态到饱和磁化状态的过程。
磁化强度（M）与磁场强度（H）之间呈非线性关系，其物理根源在于磁性材料内存在自发磁化现象。
通常，磁化曲线（图1中的o-a曲线）可分为四个磁化阶段，即：起始磁化区、瑞利区、陡峭区和趋近饱和区。
图1 磁化曲线、磁滞回线示意图磁化过程主要归纳为两种基本机制：畴壁位移（在有效场H作用下，自发磁化方向接近于H 方向的磁畴长大，而与H方向偏离较大的近邻磁畴相应缩小，从而使畴壁发生位置变化的过程）和磁畴转动（在有效场H作用下，磁畴内所有磁矩一致向着H方向转动的过程）。
实验十二 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
实验十二铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线一、实验目的1．认识铁磁质的磁化规律，比较两种典型的铁磁质的动态磁特性。
2．测定样品的基本磁化曲线，作μr－H 曲线。
3．测定样品的HD、Br、Bm和[H〃B]max等参数。
4．测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
二、实验原理1．铁磁物质及其磁滞曲线根据介质在磁场中的表现，一般将磁介质分为顺磁质、抗磁质和铁磁质。
B设想在真空中有一磁场的磁感应强度是0，其大小是B0。
将磁介质放入这个磁场中，若磁介质中的磁感应强度比B0小一点，那末这个介质是抗磁质；若磁介质中的磁感应强度比B0大一点，那末这个介质是抗磁质；若磁介质中的磁感应强度比B0大得多，甚至数百数万倍的增长，那末这个介质是铁磁质。
实验表现是铁磁质移近磁极时被吸住，顺磁质稍微有被磁极吸引，而抗磁质反而被磁极稍微推开。
下表是一些材料的相对磁导率，根据相对磁导率很容易区分顺磁质、抗磁质和铁磁质。
组别材料相对磁导率μr 铋银铅抗磁性物质铜水真空非磁性物质 1 顺磁性物质空气铝钯 2－81坡莫合金钴镍锰锌铁淦氧 3 软钢铁硅钢 78坡莫合金纯铁导磁合金130 250 600 1,500 2,000 5,000 7,000 100,000 200,000 1,000,000铁磁质材料包含铁、钴、镍、某些稀有金属及其众多合金以及它们的许多氧化物的混合物等。
铁磁质是一种性能特异、用途广泛的材料，我们一铁磁性物质般情况提到磁介质均指铁磁质。
其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，磁导率μ很高；另一特征是磁滞，即磁化场消失后，介质仍保留磁性，即有剩磁。
图1为铁磁质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。
S图1 铁磁质的B－H关系曲线图2 铁磁质的μ－H关系曲线图1中的原点O表示磁化之前铁磁质处于磁中性状态，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，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HS时，B到达饱和值BS，OabS称为起始磁化曲线。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2）实验名称：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线学院：理学院专业班级：应用物理学152班学生姓名：学号： 5实验地点：理生楼B208 座位号：23 实验时间：第六周星期五下午14点开始一、实验目的：1、掌握用磁滞回线测试仪测绘磁滞回线的方法。
2、了解铁磁物质的磁化规律，用示波器法观察磁滞回线，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。
3、测定样品的基本磁化曲线（B-H曲线），作μ －H 曲线。
4、测绘样品在给定条件下的磁滞回线，估算其磁滞损耗以及相关的、、、H、B等参量。
二、实验仪器：磁滞回线测试仪、示波器。
三、实验原理：1.铁磁材料的磁滞特性铁磁物质是一种性能特异，在现代科技和国防上用途广泛的材料。
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，磁导率μ很高。
另一特性是磁滞，即磁场作用停止后，铁磁材料仍保留磁化状态。
图一为铁磁物质的磁感应强度Β 与磁场强度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 。
当外磁场H 从零开始增加时，磁感应强度B 随之缓慢上升，如线段落0a 所示；继之B 随H 迅速增长，如ab 段所示；其后，B 的增长又趋缓慢；当H 值增至Hs 时，B 的值达到Bs ，在S 点的Bs 和Hs，通常又称本次磁滞回线的Bm和Hm。
曲线oabs 段称为起始磁化曲线。
当磁场从Hs 逐渐减少至零时，磁感应强度 B 并不沿起始磁化曲线恢复到o 点，而是沿一条新的曲线sr 下降，比较线段os 和sr，我们看到：H 减小，B 也相应减小，但 B 的变化滞后于H 的变化，这个现象称为磁滞，磁滞的明显特征就是当H=0 时，B 不为0，而保留剩磁Br。
当磁场反向从o 逐渐变为-Hc时，磁感应强度B=O，这就说明要想消除剩磁，必须施加反向磁场，Hc 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rc 称为退磁曲线。
物理实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
物理实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】实验２０铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。
如航天、通信、自动化仪表及控制等都无不用到铁磁材料（铁、钴、镍、钢以及含铁氧化物均属铁磁物质）。
因此，研究铁磁材料的磁化性质，不论在理论上，还是在实际应用上都有重大的意义。
本实验使用单片机采集数据，测量在交变磁场的作用下，两个不同磁性能的铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
【预习重点】（１）看懂实验原理图及接线图。
（２）复习示波器的使用方法。
参考书：《电磁学》下册，赵凯华、陈熙谋着，第五、六章；《大学物理学》电磁学部分，杨仲耆等编，第六章。
【仪器】磁滞回线实验组合仪、双踪示波器。
【原理】１）铁磁材料的磁化及磁导率铁磁物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁滞的特性。
一般都是通过测量磁化场的磁场强度Ｈ和磁感应强度Ｂ之间的关系来研究其磁性规律的。
图２０—１起始磁化曲线和磁滞回线图２０—２基本磁化曲线当铁磁物质中不存在磁化场时，Ｈ和Ｂ均为零，即图２０—１中Ｂ～Ｈ曲线的坐标原点０。
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（或增加十分缓慢），这说明该物质的磁化已达到饱和状态。
Ｈm 和Ｂm 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逐渐退到零，则与此同时Ｂ也逐渐减少。
然而Ｈ和Ｂ对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹ａ０返回，而是沿另一曲线ａｂ下降到Ｂr ，这说明当Ｈ下降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性，这种现象称为磁滞，Ｂr 称为剩磁。
将磁化场反向，再逐渐增加其强度，直到Ｈ＝－Ｈc ，磁感应强度消失，这说明要消除剩磁，必须施加反向磁场Ｈc 。
Ｈc 称为矫顽力。
它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。
图２０—１表明，当磁场按Ｈm →０→－Ｈc→－Ｈm →０→Ｈc →Ｈm 次序变化时，Ｂ所经历的相应变化为Ｂm →Ｂr →０→－Ｂm →－Ｂr →０→Ｂm 。
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】、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H s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ACA下降。
当H从-H s增加时，将沿AC A曲线到达A，形成一个闭合曲线称为磁滞回线”，其中H图16-1磁滞回线示意图个反向磁场—He, H c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（H =0, B =0）开始，在测量前必须进行退磁，以消除样品中的剩余磁性。
二、示波器测量磁滞回线的原理如图16-2，为测量铁磁材料动态磁滞回线的原理电路图。
将样品制备成闭合的方形（或环行），然后均匀地绕以磁化线圈N1以及副线圈N2,（如果是环行样品绕制，则叫罗兰环）。
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、了解磁滞回线的概念以及如何用示波器观察磁滞回线。
二、实验原理1、铁磁材料的磁化特性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 1 铁磁质 B H 曲线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 H，则铁磁材料内部的磁场强度 B 随 H 的增加而增加，开始时 B 的增加较慢，而后随着 H 的增加，B 的增加变快，再继续增加 H 时，B 的增加又变慢，当 H 增加到 Hm 时，B 达到饱和值Bm 。
从图中可以看出，B 和H 的关系不是线性的，而是非线性的。
2、磁滞回线当 H 从 Hm 逐渐减小至零，B 并不沿起始磁化曲线恢复到“0”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也减小，但 B 的变化滞后于 H 的变化，这一现象称为磁滞。
当 H ＝ 0 时，B ＝ Br，Br 称为剩余磁感应强度。
要使 B 减到 0，必须加一反向磁场 Hc，Hc 称为矫顽力。
若再使反向磁场逐渐增加到 Hm，B 就沿图 1 中 S'R'C'变化，继而在 Hm 到 0 时，B 又沿 S'C 变化。
当 H 在 0 和 Hm 之间反复变化时，就得到一系列闭合的 B H 曲线，称为磁滞回线。
3、基本磁化曲线对于同一铁磁材料，选择不同的最大磁化电流 I，可得到不同的磁滞回线，将各条磁滞回线的顶点连接起来，所得到的曲线称为基本磁化曲线。
实验4-7动态磁滞回线和磁化曲线的测量动态磁滞回线和磁化曲线的测量
实验4-7动态磁滞回线和磁化曲线的测量动态磁滞回线和磁化曲线的测量指南预习指南铁磁材料包括铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体），在外磁场的作用下，能被强烈磁化，磁导率很高并随磁场变化，当外磁场撤掉以后，铁磁材料仍具有一定的磁性，磁化规律复杂。
铁磁材料具有的这种保持原定磁化状态的性质称为磁滞。
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。
实验中要了解示波器显示和观察动态磁滞回线的原理与方法，掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理与方法，学会根据磁滞回线确定铁磁材料的矫顽力、剩磁、饱和磁感应强度、磁滞损耗等磁化参数，学习测量磁性材料磁导率的一种方法，理解铁磁材料的磁化规律和主要特性。
该实验是一个综合物理实验，难度系数：1.00，适合自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型及控制工程、数学、信息、车辆工程、安全、计算机等专业以及对近代物理理论和实验感兴趣的同学选做。
实验内容1、线路连接选择测试样品，正确连接实验线路（实验室已连接好，只需选择好待测样品即可），调整好双踪示波器。
2、观测样品的磁滞回线（1）退磁。
顺时针方向转动励磁电压旋钮，使其从0V 增加到3V，再逆时针方向转动电压旋钮，从3V 降至0，消除剩磁，使样品处于磁中性状态。
（2）观察磁滞回线。
调节示波器各旋钮使光点处于坐标原点，选择Ω=5.21R ，励磁电压选取一个合适的值,调节示波器的X 轴和Y 轴灵敏度,使屏幕上显示大小合适的磁滞回线.若出现畸变,可适当降低励磁电压.（3）测绘磁滞回线。
使用智能磁滞回线测试仪采集B 和H 的数据，并记录磁滞损耗[]BH 和40组左右的B 、H 数据，注意在磁滞回线顶点、剩磁与矫顽力附近读取数据点间隔稍微密集一些。
用坐标纸或计算机绘出磁滞回线，从所绘制的磁滞回线上读取m B 、m H 、c H 。
磁化曲线和磁滞回线的测量
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回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。
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C H 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽，剩磁和矫顽磁力大()以上从m A m A /102~/1204⨯，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C H 一般小于m A /120，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。
磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的重要特性，也是设计电磁机构作仪表的重要依据之一。
本实验采用动态法测量磁滞回线。
需要说明的是用动态法测量的磁滞回线与静态磁滞回线是不同的，动态测量时除了磁滞损耗还有涡流损耗，因此动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积要大一些。
另外涡流损耗还与交变磁场的频率有关，所以测量的电源频率不同，得到的H B ~曲线是不同的，这可以在实验中清楚地从示波器上观察到。
【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．学会用示波法测绘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S B 、剩磁Br 和矫顽力C H 的数值。
4．研究不同频率下动态磁滞回线的区别，并确定某一频率下的磁感应强度S B 、剩磁Br 和矫顽力C H 的数值。
5．改变不同的磁性材料，比较磁滞回线形状的变化。
【实验原理】1.磁化曲线如果在通电线圈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：H B ∙=μ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()H f =μ，为非线性函数。
物理实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
实验２０铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。
如航天、通信、自动化仪表及控制等都无不用到铁磁材料（铁、钴、镍、钢以及含铁氧化物均属铁磁物质）。
因此，研究铁磁材料的磁化性质，不论在理论上，还是在实际应用上都有重大的意义。
本实验使用单片机采集数据，测量在交变磁场的作用下，两个不同磁性能的铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
【预习重点】（１）看懂实验原理图及接线图。
（２）复习示波器的使用方法。
参考书：《电磁学》下册，凯华、熙谋著，第五、六章；《大学物理学》电磁学部分，仲耆等编，第六章。
【仪器】磁滞回线实验组合仪、双踪示波器。
【原理】１）铁磁材料的磁化及磁导率铁磁物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁滞的特性。
一般都是通过测量磁化场的磁场强度Ｈ和磁感应强度Ｂ之间的关系来研究其磁性规律的。
图２０—１起始磁化曲线和磁滞回线图２０—２基本磁化曲线当铁磁物质中不存在磁化场时，Ｈ和Ｂ均为零，即图２０—１中Ｂ～Ｈ曲线的坐标原点０。
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（或增加十分缓慢），这说明该物质的磁化已达到饱和状态。
Ｈm 和Ｂm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逐渐退到零，则与此同时Ｂ也逐渐减少。
然而Ｈ和Ｂ对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹ａ０返回，而是沿另一曲线ａｂ下降到Ｂr，这说明当Ｈ下降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性，这种现象称为磁滞，Ｂr称为剩磁。
将磁化场反向，再逐渐增加其强度，直到Ｈ＝－Ｈc，磁感应强度消失，这说明要消除剩磁，必须施加反向磁场Ｈc 。
Ｈc称为矫顽力。
它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。
图２０—１表明，当磁场按Ｈm →０→－Ｈc→－Ｈm→０→Ｈc →Ｈm次序变化时，Ｂ所经历的相应变化为Ｂm→Ｂr→０→－Ｂm→－Ｂr→０→Ｂm。
于是得到一条闭合的Ｂ～Ｈ曲线，称为磁滞回线。
所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），它将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。
铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量
实验6-22 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μ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Hc 、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μ的一种方法，并测绘铁磁材料的μ—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。
《材料物理性能》FD-BH-ⅠⅠ型磁性材料磁滞回线和磁化曲线测定
九、实验报告
1.实验目的 2.通过查阅资料，简述该实验的实验原理及
实验步骤 3.根据实验数据画出被测样品的磁化曲线及
磁滞回线 4.比较不同材料的磁滞回线的区别
五、实验方法
1.仪器接通电源后须预热10分钟，再进行实验。
2.测量样品的起始磁化曲线 磁性材料样品退磁方法：将霍尔探头调到样品间隙中
间位置，向上闭合换向开关，调大电流至600mA，然后 逐渐调小至零，再向下闭合换向开关，逐渐调大电流使 输出电流为550mA，在逐渐调至零，以后电流不断反向， 逐渐减小线圈电流的绝对值，不断重复上述过程，最终 是剩磁降至零，数字式特斯拉计示值，也随之趋于零， 即完成对样品的退磁。然后测量B-H关系曲线。(注意： 测量过程中，应保证磁化电流依次单调增加，否则应立 即退磁，并重新开始。50mA记录一组数据)
软磁材料的磁滞回线 窄，Hc一般小于 120A/m，但它的磁导 率和饱和磁感应强度 大，容易磁化和去磁， 故常用于制造电机、 型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定仪
2.实验材料：1）黑锌：模具钢Cr12、2）白 锌：45#钢、3）彩锌：工业纯铁
FD-BH-Ⅰ型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定
一、实验目的
1.学习待测磁性样品的退磁，测量样品的 起始磁化曲线。
2.在待测样品达到磁饱和时，进行磁锻炼， 测量材料的磁滞回线。
3.学习安培回路定律在磁测量中的应用。
硬磁材料的磁滞回线宽， 剩磁和矫顽磁力较大，Hc 一般在120-20000A/m，甚 至更高），因而磁化后， 它的磁感应强度能保持， 适宜制作永久磁铁。
磁性材料磁滞回线测定
（3）设计三线表记录测量基本磁化曲线的电 压值。
数据处理
（1）根据公式计算出剩磁Br和矫顽力Hc的 值以及各自的不确定度、相对不确定 度；
（2）根据测量基本磁化曲线所得的数据，分 别计算出对应的磁感应强度B和磁场强 度H，在坐标纸上绘制出基本磁化曲 线。
数据处理
注意：由于我们在做基本磁化曲线的测量 时，磁滞回线顶点对应的是电压峰-峰 值，于是我们数据处理时要先求出电 压的有效值，再代公式求出磁场强度H 和磁感应强度B的值。 对于我们在图上读出剩磁Br和矫顽力 Hc对应的电压已是电压的有效值。
实验内容二:基本磁化曲线的测量
选择键
CURSOR
选择键
光标 1
光标 2
选择键
DISPLAY
选择键
返回目录
数据记录
（1）设计三线表记录R1、D外、D内、h、R2、 C、N1等给定的常数值。
数据记录
（2）设计三线表记录Br和Hc对应的电压值
明，磁滞损耗和磁滞回线所围面积成正
比。
图 1、起始磁化曲线和磁滞回线
实验原理
对于初始状态H=0，B=0的铁磁材料， 在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化的 过程中，可以得到面积由小到大向外扩张 的一簇磁滞回线。如图2所示。这些磁滞回 线定点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲 线。
图2：基本磁化曲线
实验方法
实验仪器
▪ DM—1型磁滞回线测试仪 ▪ 数字示波器 ▪ 计算机
DM—1型磁滞回线测试仪
数字示波器
实验内容
一、观察动态磁滞回线 （1）观察面积由小到大向外扩张的动态变化
磁滞回线； （2）调节出饱和磁滞回线； （3）把饱和磁滞回线给打印出来，并在打印
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
当磁场反向从 o 逐渐变为-Hc时，磁感应强度 B=O，这就说明要想消除剩磁，必须施加 反向磁场，Hc 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 rc 称为退磁 曲线。 图一还表明，当外磁场按 Hs →0→-Hc→-Hs →0 → Hc→ Hs次序变化时，相应的磁感应强度B则按闭合曲线 srcs’r’c’s 变化时，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁，由 于磁畴的存在，此过程要消耗能量，以热的形式从铁磁材料中释出。这种损耗称为磁滞损耗， 可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。
1.基本磁化曲线与-H曲线
U/V
X/V
H/(10-4Am-1)
Y/V
B/(102T)
(=B/H)/(H/m)
0.5
2
6.667
4
0.667
10.000
1.0
3
10.000
7
1.667
11.667
1.2
4
13.333
8
1.333
10.000
1.5
6
20.000
10
1.667
8.333
1.8
8
26.667
2. 样品退磁：开启实验仪电源，对试样进行退磁，即顺时针方向转动“U 选择”旋钮，令 U 从 0 增至 3V，然后逆时针方向转动旋钮，将 U 从最大值降为 O，其目的是消除剩磁，确保样品处于磁中性状 态，即 B＝H＝0，如图 6 所示。
铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2）实验名称：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1、掌握用磁滞回线测试仪测绘磁滞回线的方法。
2、了解铁磁材料的磁化规律，用示波器法观察磁滞回线比较两种典型铁磁物质的动态磁化特性。
3、测定样品的磁化特性曲线（B-H曲线），并作μ-H曲线。
4、测绘样品在给定条件下的磁滞回线，估算其磁滞损耗以及相关、、、、的等参量。
二、实验仪器：TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、示波器。
三、实验原理：1．铁磁材料的磁滞特性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。
其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化，即磁导率μ很高。
另一特征是磁滞，铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H与磁感应强度B之间关系的特性。
即磁场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁场强度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，当磁场强度H从零开始增加时，磁感应强度B随之从零缓慢上升，如曲线Oa，继之B 随H迅速增长，如曲线ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至H S时，B 达到饱和值B S这个过程的OabS曲线称为起始磁化曲线。
如果在达到饱和状态之后使磁场强度H减小，这时磁感应强度B的值也要减小。
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，对应的B值比原先的值大，说明铁磁材料的磁化过程是不可逆的过程。
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，这种现象称为磁滞。
磁滞的明显特征是当H＝O时，磁感应强度B 值并不等于0，而是保留一定大小的剩磁Br。
当磁场反向从0逐渐变至－H D，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，可以施加反向磁场。
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c=d=2.00cm Lg=0.20cm；L=23.8cm；N=2000；μ0=4Л×10-7
H=NI/L-B Lg/μ0L=8403I-6.686×103B
利用上式对H值进行修正，得出H的准确结果， 绘制B-H关系曲线。
八、注意事项
1.霍尔探头请勿用力拉动，以免损坏。 2.在测量测量磁化曲线过程中，应保证磁
间位置，向上闭合换向开关，调大电流至600mA，然后 逐渐调小至零，再向下闭合换向开关，逐渐调大电流使 输出电流为550mA，在逐渐调至零，以后电流不断反向， 逐渐减小线圈电流的绝对值，不断重复上述过程，最终 是剩磁降至零，数字式特斯拉计示值，也随之趋于零， 即完成对样品的退磁。然后测量B-H关系曲线。(注意： 测量过程中，应保证磁化电流依次单调增加，否则应立 即退磁，并重新开始。50mA记录一组数据)
四、实验设备及材料
1.实验设备：FD-BH-I型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定仪
2.实验材料：1）黑锌：模具钢Cr12、2）白 锌：45#钢、3）彩锌：工业纯铁
五、实验方法
1.仪器接通电源后须预热10分钟，再进行实验。
2.测量样品的起始磁化曲线 磁性材料样品退磁方法：将霍尔探头调到样品间隙中
FD-BH-Ⅰ型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定
三、实验原理
B B B
B B
硬磁材料的磁滞回线宽， 剩磁和矫顽磁力较大，Hc 一般在120-20000A/m，甚 至更高），因而磁化后， 它的磁感应强度能保持， 适宜制作永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线 窄，Hc一般小于 120A/m，但它的磁导 率和饱和磁感应强度 大，容易磁化和去磁， 故常用于制造电机、 变压器和电磁铁。
化电流依次单调增加，否则应立即退磁， 并重新开始。 3.磁锻炼时，线圈通以600mA电流。此时拉 动双刀双掷开关动作须慢些，既延长开关 的使用寿命，又可避免火花产生。
九、实验报告
1.实验目的 2.通过查阅资料，简述该实验的实验原理及
实验步骤 3.根据实验数据画出被测样品的磁化曲线及
磁滞回线 4.比较不同材料的磁滞回线的区别
3.测量磁滞回线前的磁锻炼（磁锻炼：为了得到一个 对称而稳定的磁滞回线，必须对样品进行反复磁化， 即磁锻炼。） ：由初始磁化曲线可以得到B增加的十 分缓慢时，磁化线圈通过的电流值Im，然后保持此电 流Im不变，把双刀换向开关来回拨动50次，进行磁锻 炼。（注意：此时拉动双刀双掷开关动作须慢些，既 延长开关的使用寿命，又可避免火花产生。 ）
对磁化曲线中H值进行修正：安培定律
HL+HgLg=NI
ห้องสมุดไป่ตู้
Hg为间隙的磁场强度
BgSg=BS
Sg间隙中磁路截面，S为铁芯中磁路截面。Sg≈S Bg=μ0μrHg
μ0为真空磁导率，μr为相对磁导率，在间隙中，μr=1， 所以Hg=B/μ0
HL+BLg/μ0=NI
H=NI/L-BLg/μ0L
七、数据处理
4.测量磁滞回线：通过磁化线圈的电流从饱和电流Im 开始逐步减小到0，然后双刀换向开关将电流换向， 电流又从0增加到-Im，重复上述过程，即（Hm，Bm） 到（-Hm，-Bm），再从（-Hm，-Bm）到（Hm，Bm）。 每隔100mA测一组（Ii，Bi）值。通过公式求出Hi值。
六、安培回路定律
在环形样品的磁化线圈中通过的电流为I，则磁化场的磁 场强度H为H=NI/L（N为磁化线圈的匝数，L为样品的平均 磁路长度）