用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告
动态磁滞回线实验报告
一、实验目的1. 理解铁磁材料的磁滞现象及其在工程中的应用。
2. 学习使用示波器观察和测量动态磁滞回线。
3. 掌握磁滞回线中关键参数（如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等）的测量方法。
4. 分析磁滞回线形状与材料特性之间的关系。
二、实验原理铁磁材料在外加磁场的作用下，其磁化强度B与磁场强度H之间的关系并非线性，而是呈现非线性关系。
当磁场强度H增加到一定值时，B几乎不再随H的增加而增加，此时的B值称为饱和磁感应强度（Bs）。
当外磁场去除后，铁磁材料仍保留一定的磁性，此时的B值称为剩磁（Br）。
矫顽力（Hc）是指使剩磁为零所需的反向磁场强度。
动态磁滞回线是指铁磁材料在交变磁场作用下，磁化强度B与磁场强度H之间的关系曲线。
通过测量动态磁滞回线，可以获得铁磁材料的磁性能参数，如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等。
三、实验仪器1. 示波器2. 交流电源3. 铁磁材料样品4. 磁场发生器5. 测量装置四、实验步骤1. 将铁磁材料样品固定在磁场发生器上。
2. 接通电源，调节磁场发生器输出交变磁场。
3. 将示波器的X轴输入端连接到磁场发生器的输出端，Y轴输入端连接到测量装置的输出端。
4. 观察示波器屏幕上的动态磁滞回线，记录关键参数（如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等）。
5. 改变磁场发生器的输出频率，重复上述步骤，观察磁滞回线形状的变化。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们观察到铁磁材料的动态磁滞回线呈现非线性关系，且存在饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等关键参数。
2. 随着磁场发生器输出频率的增加，磁滞回线形状发生变化，饱和磁感应强度和矫顽力降低，剩磁增加。
3. 分析磁滞回线形状与材料特性之间的关系，发现磁滞回线形状与材料的磁导率、矫顽力、剩磁等参数有关。
六、实验结论1. 动态磁滞回线实验可以有效地测量铁磁材料的磁性能参数，为工程应用提供重要依据。
2. 磁滞回线形状与材料特性密切相关，通过分析磁滞回线可以了解材料的磁性能。
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，加深对铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线概念的理解。
2、学会使用示波器观察并测绘铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线。
3、测定样品的一些基本磁化参数，如饱和磁感应强度 Bs、剩磁感应强度 Br、矫顽力 Hc 等。
二、实验原理1、铁磁材料的磁化特性铁磁物质具有很强的磁化能力，其磁导率远大于非铁磁物质。
铁磁材料的磁化过程是不可逆的，存在磁滞现象。
2、磁滞回线当磁场强度 H 从零开始逐渐增加时，磁感应强度 B 随之增加。
当H 增大到一定值时，B 不再增加，达到饱和值 Bs。
随后逐渐减小 H，B 并不沿原曲线减小，而是滞后于 H 的变化。
当 H 减小到零时，B 不为零，而是保留一定的值 Br，称为剩磁感应强度。
要使 B 减为零，必须加反向磁场，当反向磁场达到一定值 Hc 时，B 才为零，Hc 称为矫顽力。
继续增大反向磁场，B 达到反向饱和值Bs，再逐渐增大正向磁场，B 又沿原来的曲线变化，形成一个闭合的曲线，称为磁滞回线。
3、基本磁化曲线将一系列不同幅值的正弦交变磁场依次作用于铁磁材料样品，可得到一系列大小不同的磁滞回线。
连接各磁滞回线顶点的曲线称为基本磁化曲线。
三、实验仪器示波器、实验变压器、电阻箱、标准互感器、待测铁磁材料环形样品等。
四、实验步骤1、按实验电路图连接好线路，检查无误后接通电源。
2、调节示波器，使其能清晰显示磁滞回线。
3、逐渐增大交流电压，使磁场强度 H 逐渐增加，观察示波器上磁滞回线的变化，直至达到饱和。
4、逐点记录磁滞回线顶点的坐标（H，B）。
5、减小交流电压，重复上述步骤，测量多组数据。
6、根据测量数据绘制磁滞回线和基本磁化曲线。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表｜交流电压（V）｜磁场强度 H（A/m）｜磁感应强度 B（T）｜｜｜｜｜｜｜｜｜2、根据实验数据，在坐标纸上绘制磁滞回线。
3、连接磁滞回线的顶点，得到基本磁化曲线。
铁磁材料的磁滞回线实验报告
铁磁材料的磁滞回线实验报告磁滞回线是描述铁磁材料磁化特性的重要参数之一，它反映了材料在外加磁场作用下磁化状态的变化规律。
本实验旨在通过测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁感应强度，绘制出相应的磁滞回线曲线，从而研究铁磁材料的磁化特性。
实验仪器与材料：1. 信号发生器。
2. 交流电桥。
3. 励磁线圈。
4. 磁滞回线测试线圈。
5. 铁磁材料样品。
6. 示波器。
7. 直流电源。
8. 万用表。
实验步骤：1. 将交流电桥接通，调节信号发生器输出频率和幅度，使得电桥平衡。
2. 通过励磁线圈对铁磁材料进行励磁，同时接通示波器，观察磁感应强度随时间的变化曲线。
3. 逐渐增大励磁电流，记录不同外加磁场下的磁感应强度值。
4. 根据实验数据，绘制铁磁材料的磁滞回线曲线。
实验结果与分析：通过实验测得的数据，我们成功绘制出了铁磁材料的磁滞回线曲线。
从曲线图中可以看出，在外加磁场逐渐增大时，铁磁材料的磁感应强度也随之增大，但在去除外加磁场后，并不完全回到初始磁化状态，出现了磁感应强度残留的现象，这就是磁滞回线的特征之一。
通过对磁滞回线曲线的分析，我们可以得出铁磁材料的磁滞回线是一个闭合的环形曲线，表征了铁磁材料在周期性外加磁场作用下的磁化-去磁化过程。
磁滞回线的面积大小反映了铁磁材料的磁滞损耗，面积越大表示磁滞损耗越大，材料的磁化特性越差。
结论：本实验通过测量铁磁材料的磁滞回线，成功揭示了铁磁材料在外加磁场作用下的磁化特性。
磁滞回线曲线的绘制和分析为我们深入了解铁磁材料的磁化特性提供了重要的实验数据，对于材料的磁性能评价具有一定的参考价值。
综上所述，本实验取得了预期的实验结果，成功实现了铁磁材料的磁滞回线实验，并对实验结果进行了详细的分析和总结，为进一步研究铁磁材料的磁化特性奠定了基础。
用示波器观察铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
实验23 用示波器观察铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线磁性材料应用十分广泛，从永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等材料都采用磁性材料。
基本磁化曲线和磁滞回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可以掌握用示波器观察、测量磁化曲线和磁滞回线的基本方法，而且还可以从理论和实际应用上加深对磁性材料磁特性的认识。
铁、钴、镍及其众多合金，以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁材料。
铁磁材料分为硬磁和软磁两大类，其根本区别在于剩磁B r 和矫顽力H c 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽，剩磁、矫顽力大（达120~20000A/m 以上），因而磁化后，其磁感应强度可长久保留，适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄，矫顽力H c 一般小于120A/m ，但磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，因而广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的重要特性，也是设计电磁机构和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B —H 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。
【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=图23—1 磁化曲线和μ—H 曲线 图23—2 起始磁化曲线与磁滞回线–对于铁磁物质而言，磁导率μ并非常数，而是随H 的变化而变化的物理量，即μ＝f (H )，为非线性函数。
磁滞回线实验报告精选全文完整版
〖实验三十〗用示波器观测动态磁滞回线〖目的要求〗1、学习使用示波器对动态磁滞回线进行观察和测量，了解磁感应强度和磁场强度的测量方法；2、学习应用RC 积分电路；3、了解铁磁性材料的动态磁化特性。
〖仪器用具〗动态磁滞回线测量仪（包括正弦波信号源、待测铁磁样品及绕组、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〗1、铁磁材料的磁化特性把物体放在外磁场H 中，物体就会被磁化，其内部产生磁场。
设其内部磁化强度为M ，磁感应强度为B ，可以定义磁化率m χ和相对磁导率r μ表征物质被磁化的难易程度：0m r M H B Hχμμ==物质的磁性按磁化率m χ可以分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三种。
抗磁性物质的磁化率为负值，通常在5610~10--的量级，且几乎不随温度变化；顺磁性物质的磁化率通常为2410~10--之间，且随温度线性增大；而铁磁性物质的磁化率通常远大于1，且随温度增高而变小。
除了磁导率高以外，铁磁材料还具有特殊的磁化规律。
对一个处于磁中性状态（H=0且B=0）的铁磁材料加上由小变大的磁场H 进行磁化时，磁感应强度B 随H 的变化曲线称为起始磁化曲线，它大致分为三个阶段：①可逆磁化阶段，当H 很小的时候，B 随H 变化可逆，见图中OA 段，若减小H ，B 会沿AO返回至原点；②不可逆磁化阶段，见图中AS 段，若减小H ，B 不会沿SA 返回（比如当磁场从D 点的D H 减小到D H H -∆，再从D H H -∆增大到D H ，B-H 轨迹会是图中点线所示的回线样式）；③饱和磁化阶段，见图中SC 段，在S 点材料已经被磁化至饱和状态，继续增大H ，磁化强度M 不再增大，由于0(M H)βμ=+，B 会随H 线性增大，但增量极小。
图中S H 和S B 表示M 刚刚达到饱和值时的H 和B 的值，分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度。
如果将铁磁材料磁化到饱和状态（图中S 点）后再减小磁场H ，那么磁感应强度B 会随H 减小而减小，但并不沿起始磁化曲线SAO 减小，而会沿着SP 这条更缓慢的曲线减小。
铁磁材料的磁滞回线实验报告
铁磁材料的磁滞回线实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实验方法测量铁磁材料的磁滞回线，了解铁磁材料的磁滞特性。
二、实验原理。
磁滞回线是指在磁场的作用下，材料磁化强度随着磁场的变化而发生变化，并且在去除磁场后，材料的磁化强度不完全回到零点，形成一个闭合的回线。
铁磁材料的磁滞回线特性是其重要的磁性能指标之一。
三、实验仪器与设备。
1. 电磁铁。
2. 电源。
3. 示波器。
4. 铁磁材料样品。
四、实验步骤。
1. 将铁磁材料样品放置在电磁铁中间位置。
2. 调节电源输出电压，使电磁铁通电，产生磁场。
3. 用示波器测量铁磁材料的磁感应强度随磁场变化的曲线。
4. 逐渐减小电磁铁的电流，观察示波器上的磁滞回线变化。
五、实验数据记录与分析。
根据实验测得的数据，我们绘制了铁磁材料的磁滞回线曲线图。
从曲线图中可以清晰地看出铁磁材料的磁化特性。
在磁场强度增加时，磁感应强度随之增加，但当磁场强度减小时，磁感应强度并不完全回到零点，而是形成一个闭合的回线。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了铁磁材料的磁滞回线特性。
磁滞回线是铁磁材料在磁化过程中产生的一种特殊现象，对于材料的磁性能有着重要的影响。
通过测量和分析磁滞回线，可以更好地了解铁磁材料的磁化特性，为材料的应用提供重要参考。
七、实验注意事项。
1. 在实验中要注意安全，避免触电和磁场对身体造成的影响。
2. 实验过程中要注意仪器的正确使用和操作方法，保证实验数据的准确性和可靠性。
八、参考文献。
1. 《材料物理学实验指导》。
2. 《磁性材料与器件》。
以上为铁磁材料的磁滞回线实验报告。
用示波法测量铁磁材料的动态磁滞回线和基本磁化曲线
用示波法测量铁磁材料的动态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、计算机存储的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量方法，而且能从理论和实际应用上加深对铁磁材料的认识。
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，剩磁和矫顽力大（达120～20000A/m 以上），因而磁化后，其磁性可长久保持，适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄，矫顽力c H 一般小于120A/m ，但其磁导率和饱和磁感应强度大，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，是设计电磁机构和仪表的重要依据之一。
磁学量的测量一般比较困难，通常利用一定物理规律，将磁学量转换为易于测量的电学量。
这种转换测量法是物理实验中常用的基本测量方法。
一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律，比较三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，并在坐标纸上作出H -μ曲线。
3、测定样品的C H 、r B 、S B 等参数4、学会用示波器测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。
二、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没放入铁磁物质时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 的变化而变化的物理量，即)(H f =μ，为非线性函数。
所以B 与H 也是非线性关系，如图（1）所示：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由小到大变化的磁化场，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。
但当H 增加到一定值（Hs ）后，B 几乎不再随着H 的增加而增加，说明磁化达到饱和，如图（1）中的OS 段曲线所示。
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，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）。
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。
用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线(实验报告)
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。
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【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测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。
3测定样品的Hc、Br、Bm和Hm�6�1Bm等参数。
4测绘样品的磁滞回线。
【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线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2-1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2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0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Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。
图2-1表明当磁场从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”点而是沿另一条新的曲线SR下降比较线段OS和SR可知H减少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H0时B 不为零而保留剩磁Br。
当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要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RD称为退磁曲线。
图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化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中的铁心将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。
在此过程中要消耗额外的能量并以热的形式从铁磁材料中释放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。
2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0的铁磁材料在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。
用示波器测动态磁滞回线
线—磁滞回线。
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
二、实验原理
磁性材料可分为顺磁质、抗磁质、铁磁质等，它们的磁化机 制各不相同在这里不作详细介绍。 磁性材料又可分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料、压磁材 料等等，它们的磁滞回线是各有特点的
B O
H
B H
B O
H
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
NO H(A/m)
96 102 118 134 160 176
B（ T ）
NO H(A/m) B（T）
192 208 224 240 256 282
具体步骤参照教材．注意：数字表头显示的字母样子不太 象，要有些想象力
例如：Hn:(Hm) bn(Bm)
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
SOURCE
MAG
UNCAL
CAL
PULL
X-Y
x10MAG
AUTO NORM TV-V TV_H
—
+
PULL -SLOPE
INT LINE EXT
CH1ORX
VOLTS/DIV (通道1灵敏度粗调)
CH2ORY
VAR PULLx5GAIN
VOLTS/DIV ( 通 道 2 灵 敏度粗调)
POSITION DC
TH-MHC型智能磁滞回线测试仪
H
[A/m ]
功能 数位 数据 确认 复位
B
UB(Y)
[T]
UH(X)
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四、实验内容与步骤
1．电路连接：
~UH
N
R1
R2
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【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测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。
3测定样品的Hc、Br、Bm和Hm�6�1Bm等参数。
4测绘样品的磁滞回线。
【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线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2-1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2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0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Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。
图2-1表明当磁场从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”点而是沿另一条新的曲线SR下降比较线段OS和SR可知H减少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H0时B 不为零而保留剩磁Br。
当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要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RD称为退磁曲线。
图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化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中的铁心将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。
在此过程中要消耗额外的能量并以热的形式从铁磁材料中释放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。
2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0的铁磁材料在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。
铁磁材料的磁滞回线实验报告
铁磁材料的磁滞回线实验报告磁滞回线是描述铁磁材料磁化特性的重要参数之一，通过实验可以直观地观察到铁磁材料在外加磁场作用下的磁化和去磁化过程，从而得到磁滞回线的形状和相关参数。
本实验旨在通过实际操作，掌握铁磁材料的磁滞回线特性，并对实验结果进行分析和讨论。
实验仪器和材料：1. 铁磁材料样品。
2. 交变电流源。
3. 示波器。
4. 电阻。
5. 电感。
6. 直流电源。
7. 电流表。
8. 电压表。
9. 磁场计。
实验步骤：1. 将铁磁材料样品包绕绕组，接入电阻和电感，构成串联交变电路。
2. 将直流电源接入绕组，通电使铁磁材料样品磁化。
3. 调节直流电源，改变磁场强度，观察示波器上的磁滞回线波形。
4. 测量不同磁场强度下的磁感应强度和磁场强度，记录数据。
5. 分析实验数据，绘制磁滞回线图，并计算相关参数。
实验结果和分析：通过实验测量和分析，我们得到了铁磁材料的磁滞回线图，并计算出了相关的参数。
从磁滞回线图可以看出，铁磁材料的磁化曲线呈现出明显的磁滞现象，磁滞回线闭合成环形。
在磁化和去磁化过程中，磁感应强度和磁场强度之间存在一定的滞后关系，这是铁磁材料特有的磁滞特性。
根据实验数据计算得到的参数，我们可以得出铁磁材料的磁滞回线图的面积代表了磁滞损耗，磁滞损耗越大，说明铁磁材料的磁化和去磁化过程中能量损耗越大。
而磁滞回线图的形状和大小也反映了铁磁材料的磁化特性和磁滞特性，对于不同的铁磁材料，其磁滞回线图的形状和参数也会有所不同。
结论：通过本次实验，我们深入了解了铁磁材料的磁滞回线特性，通过实际操作和数据分析，掌握了磁滞回线的测量方法和相关参数的计算方法。
磁滞回线是铁磁材料磁化特性的重要指标，对于铁磁材料的应用具有重要的意义。
在今后的学习和科研工作中，我们将进一步深入研究铁磁材料的磁化特性和磁滞特性，不断提高实验技能和数据分析能力，为铁磁材料在电磁器件、电机、变压器等领域的应用提供更有力的支持和保障。
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告
铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【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测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。
3测定样品的Hc、Br、Bm和Hm�6�1Bm等参数。
4测绘样品的磁滞回线。
【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线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2-1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2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0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Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。
图2-1表明当磁场从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”点而是沿另一条新的曲线SR下降比较线段OS和SR可知H减少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H0时B 不为零而保留剩磁Br。
当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要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RD称为退磁曲线。
图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化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中的铁心将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。
在此过程中要消耗额外的能量并以热的形式从铁磁材料中释放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。
2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0的铁磁材料在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。
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用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告2Ba B B sc a' b' H H 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。
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 。
当磁场反向从O 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。
图1还表明，当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ´→H S 次序变化，相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S SRD 'S D R ''变化，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（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。
在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁材料中释放，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。
3应该说明，当初始态为H ＝B ＝O 的铁磁材料，在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化，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，这些磁滞回线顶点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲线，由此可近似确定其磁导率HB μ=，因B 与H 非线性，故铁磁材料的μ不是常数而是随H 而变化（如图3所示）。
铁磁材料的相对磁导率可高达数千乃至数万，这一特点是它用途广泛的主要原因之一。
可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据，图4为常见的两种典型的磁滞回线，其中软磁材料的磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小，是制造变压器、电机、和交流磁铁的主要材料。
而硬磁材料的磁滞回线较宽。
矫顽力大，剩磁强，可用来制造永磁体。
观察和测量磁滞回线和基本磁化曲线的线路如图五所示。
待测样品为EI 型矽钢片，N 为励磁绕组，n 为用来测量磁感应强度B 而设置的绕组。
R 1为励磁电流取样电阻，设通过N 的交流励磁电流为i ，根据安培环路定律，样品的磁化场强LiN H 1= L 为样品的平均磁路∵ 11R U i =H 11U LR N H •=∴ （1） (1)式中的N 1、L 、1R 均为已知常数，所以由H U 可确定H 。
在交变磁场下，样品的磁感应强度瞬时值B 是测量绕组n 和C R 2电路给定的，根据法拉第电磁感应定律，由于样品中的磁通φ的变化，在测量线圈中产生的感生电动势的大小为图2 同一铁磁材料的图 1 铁磁图 3 铁磁材料4(2)S 为样品的截面积。
如果忽略自感电动势和电路损耗，则回路方程为B U R i ε222+=式中2i 为感生电流，U B 为积分电容C 两端电压,设在Δt 时间内，i 2向电容2C 的充电电量为Q ，则C Q U B =CQR i ε222+=∴ 如果选取足够大的R 2和C ，使i 2R 2>>Q/C ，则222R i =ε∵ dtdU C dt dQi B 22==dtdU R C εB222=∴ (3)由（2）、（3）两式可得B 22U SN CR B =（4） 上式中C 、R 2、n 和S 均为已知常数。
所以由U B 可确定B 0综上所述，将图5中的U H 和U B 分别加到示波器的“X 输入”和“Y 输入”便可观察样品的B －H 曲线；如将U H 和U B 加到测试仪的信号输入端可测定样品的饱和磁感应强度B S 、剩磁R r 、矫顽力H D 、磁滞损耗〔WBH 〕以及磁导率µ等参数。
【实验内容与步骤】一 根据线圈阻值估计线圈匝数1 按照图示连接电路;2 移动滑动变阻器,使电流表和电压表的示数超过2/3表盘,然后记录电压表电流表的示数.3 分别测左线圈和右线圈的阻值;4 测量线圈直径,计算线圈的横截面积. 二 不同电压下磁滞回线数据的测量1. 电路连接：按电路图连接线路，并令R 1＝2.5Ω。
U H 和U B 分别接示波器的“X 输入”和“Y 输入”。
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，dtd n ϕε=2⎰=dt n 21εϕ⎰==dt nS S B 21εϕ令U从0增至10V，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，如图6所示。
3. 观察磁滞回线：开启示波器电源，调至X-Y方式，且X输入端和Y输入端都为“DC”。
令光点位于坐标网格中心，令U＝6.0V，并分别调节示波器x和y轴的灵敏度，使显示屏上出现图形大小合适的磁滞回线（若图形顶部出现编织状的小环，如图7所示，这时可降低励磁电压U予以消除）。
4. 观察基本磁化曲线，按步骤2对样品进行退磁，从U＝0开始，逐档提高励磁电压，将在显示屏上得到面积由小到大一个套一个的一簇磁滞回线。
这些磁滞回线顶点的连线就是样品的基本磁化曲线，借助长余辉示波器，便可观察到该曲线的轨迹。
5. 测绘μ－H曲线：仔细阅读测试仪的使用说明，接通实验仪和测试仪之间的连线。
开启电源，对样品进行退磁后，依次测定U＝0.5，1.0…3.0V时的十组Hm 和Bm值，作μ～H曲线。
7. 令U=11.0V，R1＝2.5Ω测定样品1的BS,Rr,HD,WBH,等参数。
8. 取步骤7中的H和其相应的B值，用坐标纸绘制B－H曲线（如何取数？取多少组数据？自行考虑），并估算曲线所围面积。
【数据记录及处理】一根据线圈阻值估计线圈匝数。
已知0.5mm直径的漆包线每米长度对应1.678欧姆。
线圈参数U（v）I（mA）L=R/1.678(m) 匝数左线圈0.379 43.40 5.20 180匝右线圈0.258 46.25 3.33 65匝二不同电压下磁滞回线数据的测量励磁绕组N1(砸)：180 测量绕组N2(砸)：65 平均磁路L(mm)：50电容C(μF)：4.3 电阻R1(Ω)：2.5 电阻R2(kΩ)：60 截面S(mm2)： 200U（V）2hm（mV）2bm(mV) hm(mV) bm(mV) U1(mV) I1(mA )4.0 302.0 298.0 302.5 104.5 104.0 102.0 300.83 103.50 95.01 38.005.0 369.0 371.5 370.0 132.5 134.2 134.0 370.17 133.57 115.0 46.006.0 441.0 442.5 442.0 163.0 168.0 166.0 441.83 165.67 137.0 54.807.0 524.0 521.0 522.0 193.0 192.0 192.0 522.33 192.33 162.0 64.80图6 退磁示意图图58.0 592.0 595.0 592.0 212.5 214.0 212.0 593.0 212.83 183.6 73.449.0 670.0 672.0 672.0 237.0 234.5 232.5 671.33 234.33 208.1 83.2410.0 758.0 752.0 760.0 253.5 257.0 257.0 756.67 255.83 235.5 94.2011.0 826.0 821.0 820.0 263.0 264.5 266.0 822.33 264.50 256.5 102.6 利用上表，根据hm与bm等数据求出Hmi与Bmi，如下：Hmi=N1hmi/LR1 Bmi=R2C2bmi/N2S其中:N1=180 , N2=65 , L=50mmU（V）hm(mV) bm(mV) Hm（A/m）Bm（T）4.0 300.83 103.50 433.20 0.20545.0 370.17 133.57 533.04 0.26516.0 441.83 165.67 636.24 0.32887.0 522.33 192.33 752.16 0.38178.0 593.0 212.83 853.92 0.42249.0 671.33 234.33 966.72 0.465110.0 756.67 255.83 1089.60 0.507711.0 822.33 264.50 1184.16 0.5249当路端电压为11.0V时,磁滞回线包围的面积不再增大,达到饱和磁滞回线.如下图，此时：参数hm(mV) bm(mV) hc(mV) br(mV) Hm(A/m) Bm(T) Hc(A/m) Bc(T)数据822.33 264.50 495.0 214.0 1184.16 0.5249 712.8 0.4247 【误差分析及改进】实验中误差的来源主要是一：线圈本身有内阻，使得数据处理过程中对R1的处理偏小，使最终计算出的Hm偏大；二对线圈匝数和线圈横截面积的估算，由于实验仪器参数的缺失，利用估算出的数据进行数据处理会有一定的偏差。