铁磁材料的磁化与磁化曲线
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的测量磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的两个基本磁性特性，可以通过实验测量来获得。
磁化曲线反映了铁磁材料在外加磁场下的磁化过程，磁滞回线则是描述铁磁材料在磁场变化时磁化状态的变化过程。
在这篇文章中，我们将详细介绍铁磁材料磁化曲线和磁滞回线的测量方法。
一、磁化曲线的测量1、实验原理铁磁材料在外磁场作用下会被磁化，磁化过程可以被描述为一个磁化曲线。
实验中，我们可以通过应用不同大小的磁场来测量铁磁材料的磁化曲线，并在相应的磁场值处记录样品磁化强度。
2、实验步骤（1）选择适当的铁磁材料。
铁磁材料应该具有较高的磁滞回线，磁化曲线应平滑连续。
（2）制备样品。
将铁磁材料制成条状或薄片状，并尽可能保持样品尺寸一致。
（3）将制备好的铁磁材料打磨并清洗干净。
（4）准备实验装置。
将样品放置于磁感应计中间，并将磁感应计连接到电压表或电流表。
（5）应用不同大小的外磁场，并记录磁化强度。
使用恒流源或电压源，应用不同大小的电流或电压，同时记录磁感应计测得的磁感应强度，以得到磁化曲线。
重复多次实验，取平均值或绘制不同曲线来验证测量结果的准确性。
3、注意事项（1）要保持样品尺寸一致，以避免磁滞回线太宽或太窄。
（2）应避免外界干扰和温度变化对实验结果的影响。
（3）在应用不同磁场时，应注意不要让磁场过强以至于将样品磁化到饱和，否则曲线终止于饱和点。
（1）选择适当的铁磁材料。
（4）以一个磁场方向开始，应用不同大小的磁场，并记录磁化强度，记录下磁化曲线，此时磁滞回线仍未形成完整闭合环形。
（5）随着外磁场方向变化，记录相应的磁化曲线和磁滞回线，直到一整个闭合环形的曲线测得。
（6）重复多次实验，取平均值或绘制不同曲线来验证测量结果的准确性。
（1）测量时应注意保持外部环境的稳定，避免温度、震动等因素对实验结果的影响。
（2）应避免将试样磁滞回线的心磁化带磁化到饱和，否则将不能获得完整的磁滞回线。
（3）应避免在试样磁滞回线完成闭合之前改变外加磁场的方向，否则将失去呈环形的磁化曲线。
铁磁材料磁滞回线及基本磁化曲线的测量
实验26 铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量铁磁性材料分为硬磁材料和软磁材料。
软磁材料的矫顽力小于100A/m ，常用于电机、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。
铁磁材料的磁化过程和退磁过程中磁感应强度和磁场强度是非线性变化的，磁滞回线和基本磁化曲线是反映软磁材料磁性的重要特性曲线。
矫顽力、饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、初始磁导率、最大磁导率、磁滞损耗等参数均可以从磁滞回线和基本磁化曲线上获得，这些参数是磁性材料研制、生产和应用的总要依据。
采用直流励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为静态磁滞回线；采用交变励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为动态磁滞回线。
本实验利用交变励磁电流产生磁场对不同性能的铁磁材料进行磁化，测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。
【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 、剩余磁感应强度 、饱和磁感应强度 、磁滞损耗等磁化参数。
【实验仪器与用具】FB310型动态磁滞回线实验仪，双踪示波器，导线。
【实验原理】1．磁性材料的磁化特性及磁滞回线研究磁性材料的磁化规律时，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。
铁磁性材料磁化时，它的磁感应强度B 要随磁场强度H 变化而变化。
但是B 与H 之间的函数关系是非常复杂的。
主要特点如下：（1）当磁性材料从未磁化状态（H =0且B =0）开始磁化时，B 随H 的增加而非线性增加由此画出的H B 曲线称为起始磁化曲线，如图3.26.1（O-a ）段曲线。
起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线较陡，第三阶段曲线又趋于平缓。
最后当H 增大到一定值m H 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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
现磁滞回线。
操作指南（续1）
观察基本磁化曲线。对样品进行退磁，从 U=0开始提高励磁电压，将在显示屏上得到 面积由小到大的一族磁滞回线。这些磁滞回 线的顶点就是样品的基本磁化曲线，长余辉 示波器，便可观察到该曲线的轨迹 。
观察比较样品1和2的磁化性能。 测绘曲线。接通实验仪和测试仪之间的连线。
基本磁化曲线。磁滞回线顶点的连线为铁
磁材料的基本磁化曲线，磁导率。
B
H
3，实验仪器
数码照片 磁滞回线实验组合分为实验仪和测试仪两大部
分。
4，操作指南
电路连接。选样品1按实验仪上所给的电路图 连接线路，令 R1 2.5，“U选择” 置于0 位。U 1 和 U 2 分别接示波器的“X输入”和 “Y输入”。
铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线
1，简介
铁磁材料（镍、钴、铁及其合金）在电力、通 讯等领域有着十分广泛的应用。磁滞回线磁滞 回线反映磁性材料在外磁场中的磁化特性。
2，实验原理
铁磁物质。在外磁场作用下，能被强烈磁化，磁导率很 高。磁场作用停止后，仍保持磁化状态，即磁滞。
磁化曲线。O点为磁中性状态，即BH0，当磁场H
结语谢谢大家！来自从0开始增加时，B随之缓慢上升，并当H到 H s 时，B达
到饱和值 B s ，到此为磁化曲线。当H减小到0时，B不
为0，而保留剩磁 B r 。 当磁场反向从0逐渐变为时，B消失，即要消除剩磁，必 须加反向磁场。H c 为矫顽力，反映保持剩磁状态的能力。
磁化曲线和磁滞回线
实验原理（续）
磁滞回线。当铁磁材料处于交变磁场中， 将沿磁滞回线反复运动，在此过程中要消 耗额外的能量，并以热的形式释放，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、铁磁质的磁化规律和磁化机理-13
磁场较弱时，畴壁扩张 (2)磁畴转向
磁场较强时，磁矩转向
3、规律解释 B ~ H 非线性关系 外场增加 可转向磁畴数变少 达到磁饱和
磁场增加变慢
磁滞和剩磁 磁畴转向需克服阻力
居里温度
温度升高时分子热运动加剧，磁畴被破坏
§14-3
铁磁质的磁化规律和磁化机理
一、铁磁质的磁化规律
基本实验装置：
A
R
磁 通 计 H = nI 测B
提供 I
1、非铁磁性材料的磁化曲线 (1) m m0，B ~ H曲 B
线斜率 tana = m0 ； (2) B ~ H曲线具有可逆性。
2、铁磁性材料的磁化曲线
a
H
(1) 起始磁化曲线： Oa：起始段 ab：直线段
为非线性，且mr >> 1； (2)有剩磁存在；
(3)存在居里温度。
二、磁性材料介绍 1、软磁性材料
B
H O
回路细窄，损耗小；
易退磁，易磁化。
适用制造电机、变压器等
2、硬磁性材料 B H
O
回路宽粗，损耗大； 不易退磁，剩磁大。 适用制造永久磁铁等。
3、矩磁材料 Bm
B Br
O
H
bc：饱和段
B b O a
c H
(2)磁滞回线
当I = 0时，H = 0，但有剩磁
当B = 0时，H = Hc， 称矫顽力，反映铁磁质保存剩磁的能力
磁滞现象：B 的变化
总是落后于 H 的变化。 磁滞损耗与磁滞回线 包围的面积成正比 d
Br
B b
Hc -Br
a H
-Hc c O
3、铁磁质磁化规律的特点 (1) B m H 仍成立，但m = m (H)，
铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线
实验铁磁材料的磁滞回线的测绘【实验目的】1.了解铁磁材料的磁滞性质。
2.了解用示波器显示磁滞回线的基本原理。
3.测绘材料的磁滞回线。
【实验仪器】磁滞回线实验组合仪、实验仪、测试仪、双踪示波器【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, 铁磁质仍保留磁化状态, 图10-1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HS时, B到达饱和值BS, oabs称为起始磁化曲线。
图10-1表明, 当磁场从HS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－HD时, 磁感应强度B消失, 说明要消除剩磁, 必须施加反向磁场, HD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10-1还表明, 当磁场按HS→O→HD→-HS→O→HD´→HS次序变化, 相应的磁感应强度B则沿闭合曲线变化, 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。
图10-1 铁磁物质起始磁化曲线曲线和磁滞回线图 10-4 不同铁磁材料的磁滞回线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10-4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。
铁芯磁化曲线
铁磁材料的磁滞回线和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。
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。
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。
应该说明，对于初始态为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20—2所示。
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一、实验原理铁磁材料在磁场的作用下会发生磁化现象，而磁化程度随着磁场强度的变化而发生变化。
在一定的磁场范围内，铁磁材料的磁化程度与磁场的强度之间存在着一种函数关系，成为基本磁化曲线。
而铁磁材料在外磁场作用下，它的磁化状态会发生变化，在磁场强度逐渐增大时，磁矩也逐渐变大，这种变化的过程称为磁滞回线。
本实验旨在通过使用霍尔效应仪器和实验方法，实现对铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测定，探讨磁滞回线和基本磁化曲线之间的关系，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验装置实验仪器主要包括霍尔效应电路、锁相放大器、磁力计、线圈等实验器材。
三、实验步骤1、首先将磁力计放置在霍尔效应电路的输出端，然后将电路连接好。
2、在运行实验之前，需要先将霍尔效应电路进行调零操作，以保证实验的精度。
3、在调零之后，需要将待测物品即铁磁材料放置在磁力计的测量端。
4、接下来，可以利用锁相放大器对磁力计的输出信号进行检测，并进行相应的数据采集和处理。
5、在不同磁场强度下，可以对待测物品的磁化状态进行测量和记录，并记录相应的数据。
6、最终，可以将所得数据绘制成磁滞回线和基本磁化曲线图形，并对实验结果进行分析和讨论。
四、实验结果通过对铁磁材料的实验测量和数据处理，可以得到所得到的磁滞回线和基本磁化曲线图形如下：[图1] 铁磁材料的磁滞回线根据实验结果可知，铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线之间存在着一定的关系，当外磁场逐渐增大时，铁磁材料的磁矩也逐渐增大，并随着磁场的逐渐增大而逐渐达到饱和状态。
当外磁场逐渐减小时，铁磁材料的磁矩也逐渐减小，并在磁场降低到一定程度时达到磁剩余状态。
五、实验分析此外，铁磁材料的基本磁化曲线也具有一定的特点，即其呈现S形曲线，表明在一定的磁场强度范围内，铁磁材料的磁化程度与磁场强度之间呈现一定的正比关系，但随着磁场强度的逐渐增大，铁磁材料的磁化程度将达到饱和状态，磁化度不再增大。
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。
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实验的第一部分，我们得先明确铁磁材料的基本概念。
铁磁材料能在外磁场作用下，形成稳定的磁性。
你知道吗？这就是为什么铁钉能吸引铁屑的原因。
实验中，我们使用的是一种常见的铁磁材料，像铁氧体或硅钢片。
通过施加不同强度的外磁场，材料的磁性会发生变化，最终形成一条独特的曲线。
这个过程就像一场舞蹈，材料在外部刺激下，展现出它的“个性”。
接着，进入到实验的具体步骤。
首先，我们把样品放入测试装置。
然后，逐步增加外部磁场的强度。
随着外场强度的增强，材料的磁性逐渐增强，形成了磁化过程。
到了某个临界点，磁性不再增强，似乎是遇到了瓶颈。
这时，咱们要测量一下，记录下这个“转折点”的磁场强度，心里别提多兴奋了！而在反向施加外磁场时，情况就变得有趣了。
磁性逐渐减弱，然后出现了滞后现象。
这种滞后特性，就是所谓的磁滞回线。
我们会发现，这条回线与之前的磁化曲线形成了一个闭合的环。
这种现象不仅让我们看到了材料的记忆效应，更让我们感受到材料的复杂性和奇妙之处。
然后，再深入一些，咱们得讨论一些专业术语。
磁滞损耗，这个名词听起来有点复杂，其实它指的就是在磁场变化过程中，材料吸收的能量损失。
很直观地说，就是材料在不断变化的磁场中，有些能量会“跑掉”。
这就像我们在熬夜时，虽说努力学习，但总有点效率低下，没能全部吸收知识。
接下来的部分，咱们需要把数据整理出来。
将不同强度下的磁感应强度和外磁场强度绘制成图，最终得出一个清晰的磁滞回线。
你看，这就像画一幅画，每一笔每一划都很重要。
这幅图不仅让人一目了然，更是研究磁性材料的重要依据。
然后，咱们再来聊聊应用。
磁滞回线不仅在科学研究中有用，实际上在很多工业应用中也能见到它的身影。
比如说，变压器和电动机的设计，就需要充分考虑到这种特性。
好的设计能够减少能量损失，提高效率，真是一举两得。
最后，咱们总结一下。
这次实验不仅让我们深入了解了铁磁材料的行为，更重要的是，让我们体会到了实验的乐趣。
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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告
实验题目：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验目的:认识铁磁物质的磁化规律；测定样品的基本磁化规律，作μ—H曲线;计算样品的H c、Ｂr、B m和（H m,Ｂｍ)等参数；测绘样品的磁滞回线，估算其磁带损耗。
实验原理：铁磁物质在外磁场作用下被强烈磁化，故磁导率μ很Array大；在磁化场作用停止后，铁磁质可以保留磁化状态。
以B为纵轴，H为横轴作图，原点表示磁化之前物质处于磁中性状态,B=H=０，当H开始增加时,B随之增加。
如右上图中a,称为起始磁化曲线.当H从H m减小时,B沿滞后于H的曲线SR减小,这就是磁滞现象。
当H=０时,B=Bｒ称为保留剩磁。
当B=0时，H=-H c，H c称为矫顽力。
当磁场沿H m→０→-Ｈｃ→－Hｍ→０→H c→H m次序变化时,相应的B沿一条闭合曲线变化(右上图）,这个曲线就是磁滞回线.若铁磁材料在交变电场中不断反复被磁图一：磁滞回线化、去磁化，那么材料在这个过程中要消耗额外的B 能量，称为磁滞损耗,其值与磁滞回线面积成正比。
磁滞回线的顶点的连线称为基本磁化曲线(右下图)。
图二:基本磁化曲线实验内容：１、将仪器的连线连接好,开启仪器；2、退磁后，将额定电压调至3。
0V，测量铁磁质的磁滞回线；３、将电压从0。
５V逐渐调至3．0V,依次得到Bｍ、Ｈm，从而得到铁磁质的基本磁化曲线.实验数据:磁滞回线:表一:磁滞回线数据数据处理：磁滞回线根据数据作图得：图三:实验测量所得磁滞回线从图中大致得到：Ｂm=０.６04Ｔ；Ｈm＝19４。
0A/m;B r=0.１83T；H c＝37。
3A/m。
基本磁化曲线根据数据作图得:图四：实验所得基本磁化曲线实验小结：1、本实验原理相对比较简单，操作上也没有什么难点，但是应该注意每次进行完一次测量,应当进行退磁处理，否则测量结果将不准确；2、实验中发现若使用电压越高，那么进行一次退磁后的剩磁会越多,这和电压高所带来的更大的磁滞现象有关;3、实验最终所得结果比较理想，磁滞曲线和基本磁化曲线与标准图样相比基本相同。
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Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】实验题目：铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 实验目的：认识铁磁物质的磁化规律；测定样品的基本磁化规律，作μ-H 曲线；计算样品的H c 、B r 、B m 和（H m ，B m ）等参数；测绘样品的磁滞回线，估算其磁带损耗。
实验原理：铁磁物质在外磁场作用下被强烈磁化，故磁导率μ很大；在磁化场作用停止后，铁磁质可以保留磁化状态。
以B 为纵轴，H 为横轴作图，原点表示磁化之前物质处于磁中性状态，B=H=0，当H 开始增加时，B 随之增加。
如右上图中a ，称为起始磁化曲线。
当H 从H m 减小时，B 沿滞后于H 的曲线SR 减小，这就是磁滞现象。
当H=0时，B=B r 称为保留剩磁。
当B=0时，H=-H c ，H c 称为矫顽力。
当磁场沿H m →0→-H c →-H m →0→H c →H m 次序变化时，相应的B 沿一条闭合曲线变化（右上图），这个曲线就是磁滞回线。
若铁磁材料在交变电场中不断反复被磁 图一：磁滞回线化、去磁化，那么材料在这个过程中要消耗额外的能量，称为磁滞损耗，其值与磁滞回线面积成正比。
磁滞回线的顶点的连线称为基本磁化曲线（右下图）。
B图二：基本磁化曲线实验内容：1、将仪器的连线连接好，开启仪器；2、退磁后，将额定电压调至，测量铁磁质的磁滞回线；3、将电压从逐渐调至，依次得到Bm 、Hm，从而得到铁磁质的基本磁化曲线。
实验数据：磁滞回线：表一：磁滞回线数据基本磁化曲线：表二：基本磁化曲线数据数据处理：磁滞回线根据数据作图得：图三：实验测量所得磁滞回线从图中大致得到：Bm=；Hm=m；Br=；Hc=m。
基本磁化曲线根据数据作图得：图四：实验所得基本磁化曲线实验小结：1、本实验原理相对比较简单，操作上也没有什么难点，但是应该注意每次进行完一次测量，应当进行退磁处理，否则测量结果将不准确；2、实验中发现若使用电压越高，那么进行一次退磁后的剩磁会越多，这和电压高所带来的更大的磁滞现象有关；3、实验最终所得结果比较理想，磁滞曲线和基本磁化曲线与标准图样相比基本相同。
铁磁材料的磁滞回线圈和基本磁化曲线
铁磁材料的磁滞回线圈和基本磁化曲线铁磁材料是指具有较高磁铁石性的材料，比如铁、镍、钴等。
在外加磁场的作用下，铁磁材料会产生自发磁化现象，磁滞回线和基本磁化曲线是研究铁磁材料磁性的重要工具。
下面我们来详细讲解一下它们的概念和性质。
1. 磁滞回线圈磁滞回线是指铁磁材料在交变磁场或直流磁场作用下，磁化强度随磁场强度变化的曲线。
当外加磁场逐渐升高时，铁磁材料会自发磁化，直到达到饱和磁化强度，此时材料的磁化强度不再随磁场强度的增加而增加，形成了一个磁致饱和的状态。
如果磁场继续增加，铁磁材料的磁化强度会逐渐减小，直到归零，这个过程称为磁降淬。
如果再减小磁场强度，铁磁材料的磁化强度又会逐渐增加，直至达到反向饱和磁化强度，完成一个磁滞回线的闭合。
磁滞回线圈是通过测量铁磁材料在交变磁场或直流磁场作用下的磁化强度，来得到磁滞回线的一种实验手段。
它由两个线圈组成，一个线圈提供外加磁场，另一个线圈用于测量铁磁材料的磁化强度。
在实验中，我们通常使用示波器来观察磁滞回线的形状，进一步研究铁磁材料的磁性质。
2. 基本磁化曲线基本磁化曲线是指铁磁材料在磁场作用下，磁化强度随磁场强度变化的曲线。
与磁滞回线不同的是，基本磁化曲线不考虑磁滞回线的闭合，而是研究铁磁材料的磁性质在一定范围内的变化趋势。
基本磁化曲线通常包含三个阶段：（1）线性阶段：在小磁场范围内，铁磁材料的磁化强度与磁场强度呈线性变化，其斜率称为初始磁导率。
（2）饱和阶段：随着外加磁场的增加，铁磁材料的磁化强度逐渐增加，直至达到饱和磁化强度。
此时，铁磁材料的磁化强度不再随磁场强度的增加而增加。
基本磁化曲线是研究铁磁材料磁化特性的重要工具。
通过测量不同铁磁材料在不同磁场条件下的基本磁化曲线，可以得到多种材料的磁滞特性和磁化特性，用于制备和应用磁性材料。
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铁磁材料具有独特的磁化性质，我们在一块未磁化的铁磁材料（铁、镍、钴或其他铁磁合金）的外面密绕线圈，但流过线圈的磁化电流从零逐渐增大时，铁磁材料的磁感应强度B是沿起始磁化曲线随线圈的磁场强度H变化的。
当H增大到最大值后，继续减小到-，然后回复到初始0值时，我们发现：B 是按照 0→→→0→-→-→0→的规律变化，我们称B按照这个变化过程所描绘的曲线为磁滞回线。
对同一铁磁材料且开始时不带磁性，如果取一系列的磁化电流值 0﹤﹤﹤﹤……﹤我们会得到一系列逐渐增大的磁滞回线，如果将每一条磁滞回线的顶点（、）在同一坐标图上标出并光滑连接，我们就得到了铁磁材料的基本磁化曲线。
本实验的主要学习内容为：1、实验原理：a、认识铁磁材料的磁化规律b、了解示波器法显示磁滞回线的基本原理2、实验方法：a、掌握用磁滞回线测试仪测绘磁滞回线的方法。
b、掌握用5703A型示波器测绘基本磁化曲线的方法。
这是一个扩展性的电磁学实验，难度系数1.10较适合理工科各专业学生选做，对非物理、电子专业学生，实验原理理解有一定的困难，实验方法难度适中，本实验的实验思想很有开创性，值得其他专业借鉴。
实验具体内容与要求1、样品退磁开启电源后，顺时针转动“U选择”旋钮，使U从0逐渐增大到3V，然后逆时针旋转使U从3V降到0，清除剩磁。
2、观察磁滞回线，测定基本磁化曲线开启示波器电源，调节好示波器的初始预备状态，对示波器的使用方法应参照实验十一。
示波器选择合适档位，使显示器出现大小合适的磁滞回线图形。
在样品退磁的前提下，励磁电压从0开始逐档升高，记录下每档U所显示的磁滞回线的顶点（、）在坐标值上描点，用一条光滑曲线连接各点，得到基本磁化曲线。
3、B—H曲线测绘选择合适的U值，在仔细阅读本实验附录上磁滞回线测试仪使用说明的基础上，按步骤操作测试仪，取得各采样点的H、B值，作图。
实验仪器简介1、磁滞回线实验仪：主要由试样、励磁电源、电路组成，用于产生基本磁化曲线和磁滞回线各H、B量值。
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虽然利用铁磁材料可以使磁通约束在铁 心范围内，但由于制造和结构上的原因，磁 路中常会含有空气隙，使极少数磁力线扩散 出去造成所谓的边缘效应，如图8-9所示。 另外，还会有少量磁力线不经过铁心而经过 空气形成磁回路，这种磁通称为漏磁通。漏 磁通相对主磁通来说，所占比例很小，所以 一般可忽略不计。
如果把铁磁材料置入外磁场中，这时大多数磁畴都会趋 向与外磁场的方向规则的排列，因而在铁磁材料内部形 成了很强的与外磁场同方向的附加磁场，从而大大地增 强了磁感应强度，即铁磁材料被磁化了，如图8-1b所示。 当外加磁场进一步加强，所有磁畴的方向都几乎转向外 加磁场方向，这时附加磁场不再加强，这种现象叫做磁 饱和，如图8-1c所示。
第二节 磁路与此路定律
一、磁路
在电机，变压器及其它各种电磁器件中，常 用铁磁材料做成一定形状的铁心。其目的一是用 较小的励磁电流能够产生足够大的磁通；二是将 磁通限定在一定的范围之内。如图8-7所示。
在图8-7b中，磁感应线几乎都是沿着铁心形 成闭合回路。因此这种由铁磁材料构成的，让磁 通集中通过的闭合路径叫磁路。
（二） 磁化曲线
不同种类的铁磁性物质，其磁化性能是不同的。工 程上常用磁化曲线表示各种铁磁性物质的磁化特性。 磁化曲线是铁磁性物质的磁感应强B与外磁场的磁
场强度H之间的关系曲线，所以又 B H叫曲线。
铁磁物质的磁化曲线可用试验测定。测量铁磁物质 磁化曲线的装置如图8-2所示。
1.起始磁化曲线
4、基本磁化曲线
对同一铁磁材料，取不同的Hm反复磁化， 将得到一系列磁滞回线，如图8-4b所示。 各磁滞回线的顶点联成的曲线 ON称为基本 磁化曲线，简称磁化曲线。工程上常用基 本磁化曲线进行磁路计算。
二、铁磁材料的磁性能
铁磁材料具有下述磁性能: ⑴ 高导磁性：在一定的温度范围内，铁磁材料的
磁导率很大
⑵ 剩磁性：铁磁材料经磁化后，若励磁电流降低为 零，铁磁材料中仍能保留一定的剩磁。
⑶ 磁饱和性：铁磁材料中的磁感应强度不会随外磁 场的增强而无限的增大。当磁化场的 磁场强度增大到一定数值后，若再增 大，则磁感应强度几乎不再增大，磁 化达到饱和状态。
⑷ 磁滞性：在交变磁化过程中，从正向饱和 磁化状态到反向饱和磁化状态的 磁化曲线与从反向饱和磁化状态 到正向饱和磁化状态的磁化曲线 不重合，B的变化总是滞后H的变 化，所以铁磁材料具有磁滞性
图8-8分别给出了直流电机和单相变压器磁路 结构图，虚线表示磁路。
磁路也有节点、支路和回路。磁 路的分支处称为磁路的节点，连接在 两节点之间的部分称为磁路的支路， 磁路中有若干支路所组成的闭合路径 称为磁路中的回路。只有一个闭合回 路的磁路称为无分支磁路,如图8-7b所 示，具有分支的磁路称为分支磁路,如 图8-8所示。
三、铁磁材料的类型和用途
磁性材料按其磁滞回线形状的不同可分为三种类型：
1、软磁材料：矫顽力Hc小于103A/m的铁磁材料 叫做软磁材料.软磁材料的特点是： 具有较小的矫顽力，磁滞回线狭长， 磁滞损耗小。软磁材料的磁滞回线， 如图8－6a所示。软磁材料一般用 来制造电机、变压器的铁心。在电 子技术中常用来制作计算机的磁心、 磁鼓及录音机的磁带、磁头等
2、硬磁材料：矫顽力Hc大于104A/m的铁磁材料 叫做硬磁材料，又称永磁材料 。其 特点是：具有较大的矫顽力，剩磁 大，磁滞回线较宽，磁滞损耗大。 硬磁材料的磁滞回线，如图8－6b 所示。常用来制造永久磁铁。
3、矩磁材料：具有较小的矫顽力和较大的剩磁， 磁滞回线接近矩形，矩磁材料的磁滞 回线，如图8－6c所示。这种材料稳 定性好，在计算机和控制系统中可作 记忆元件、开关元件和逻辑元件。
能恢复原状， Br1称为剩磁。这种B变化落后于H的变化现象，
就是铁磁材料的剩磁现象。
要去掉剩磁必须外加反向磁场，当H反向增加到 -H时，B=0，去掉剩磁所需的反向磁场强度Hc称 为铁磁材料的矫顽力。铁磁材料退磁后，若反向 磁场继续增大到H=- Hm时，磁化达到反向饱和， B= - Bm；若再把H由-Hm减小到零，则同样出 现反向剩磁-Br，再改变外磁场的方向，即H由零 正向增加，曲线沿-BrHc到达N点（实际略低一 些）。这种与原点对称的闭合曲线叫做磁滞回线。 从图中可以看出，在交变磁化过程中，磁感应强 度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化，这种现 象称为磁滞现象，简称磁滞。
在图8-3中
⑴ oa段：由于磁畴的惯性，当H增加时，B不能立即上升 很快，曲线较平缓，但时间很短，所以曲线很短，称为 起始磁化段。
⑵ ab段：进入ab段后，随着H的增大，由于磁畴在外磁 场作用下，都趋向H的方向，B增加很快，曲线很陡， 称为直线段。
⑶ bc段：由于大部分磁畴方向已转向H方向，随着H增 加，只有少数磁畴继续转向，B增加变慢，曲线变缓， 形成膝部。
3.磁滞回线
起始磁化曲线只反映了铁磁材料在外磁场（ H ） 由零逐渐增加的磁化过程。而交变磁化的曲线实际 上是一个回线，如图8-4a所示。
回线表示：当铁磁材料开始磁化沿起始磁化曲线到达N点后，
若H减小，则B沿
r
曲线下降，当H=0时，B并不等于零，
1
而保留一定的值，即B Br1。这是因为外磁场消失，但磁畴不
第一节 铁磁材料的磁性能
一、铁磁材料的磁化与磁化曲线
（一） 铁磁材料的磁化
铁磁材料在外加磁场的作用下，产生一个 与外磁场同方向的附加磁场，由于附加磁 场与外磁场相加，使其总磁场大大增强。 这种现象叫做磁化.
铁磁材料具有这种性质，是由其内部有许多称作磁畴的 天然磁性区域所组成。每个磁畴的体积很小，但其中还 含有很多叫做磁分子的分子电流圈，由于磁畴中的分子 电流圈排列整齐，因此每个磁畴就构成一个永磁体，具 有磁性。但未被磁化的铁磁材料，磁畴排列紊乱，各个 磁畴的磁场相互抵消，对外不呈现磁性，如图8-1a所示
⑷ c点以后：由于磁畴几乎全部趋向H方向，随着H增加， B几乎不增加，此段称为饱和阶段，这时铁心的磁化 达到了饱和状态。
2.磁导率曲线
由试验测得的 B 和 H值可以求得对应的磁导率 B H ，从
而得到 和 H的对应关系，这样便可画出 H 曲线，如图
8-3b所示。 H 曲线称为磁导率曲线。