铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

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12铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

12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一、实验题目:铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线二、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动态磁化特性。

2 测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。

3 计算样品的H c、B r、B m和(H m·B m)等参数。

4 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。

三、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(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0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0a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 m时,B到达饱和值,0abs称为起始磁化曲线,图1表明,当磁场从H m逐渐减小至零,磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“0”点,而是沿另一条新曲线SR下降,比较线段0S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=0时,B不为零,而保留剩磁Br。

2C磁场,H C 称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态能力,线段RD 称为退磁曲线。

图1还表明,当磁场按H m →0→H C →-H m →0→H C →H m 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,这条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。

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
样品退磁。 观察磁滞回线。令U2.2V,调节示波器,出
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。

12铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

12铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

实验报告:铁磁资料的磁滞回线和基本磁化曲线一、实验题目:铁磁资料的磁滞回线和基本磁化曲线二、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动向磁化特征。

2 测定样品的基本磁化曲线,作μ-H 曲线。

3计算样品的 H c、 B r、 B m和( H m· B m)等参数。

4测绘样品的磁滞回线,估量其磁滞消耗。

三、实验原理:1铁磁资料的磁滞现象铁磁物质是一种性能特异,用途宽泛的资料。

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。

其特色是在外磁场作用下能被激烈磁化,故磁导率μ很高。

另一特色是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保存磁化状态,图1为铁磁物质磁感觉强度 B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。

图中的原点0 表示磁化以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,磁感觉强度 B 随之迟缓上涨,如线段0a 所示,继之 B 随 H快速增加,如ab 所示,其后 B 的增加又趋迟缓,并当H 增至 H m时, B 抵达饱和值,0abs 称为开端磁化曲线,图 1 表明,当磁场从H m渐渐减小至零,磁感觉强度 B 其实不沿开端磁化曲线恢复到“0”点,而是沿另一条新曲线SR降落,比较线段0S 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,磁滞的显然特色是当H=0时, B 不为零,而保存剩磁Br 。

BH图 1 铁磁资料的开端磁化曲线和磁滞回线图2同一铁磁资料的一簇磁滞回线当磁场反向从0 渐渐变至 -H C时,磁感觉强度 B 消逝,说明要除去剩磁,一定施加反向磁场, H C称为矫顽力,它的大小反应铁磁资料保持剩磁状态能力,线段RD称为退磁曲线。

图 1 还表示,当磁场按 H m→ 0→ H C→ -H m→ 0→ H C→ H m序次变化,相应的磁感觉强度 B 则沿闭合曲线SRDS′ R′ D′ S 变化,这条闭合曲线称为磁滞回线,因此,当铁磁资料处于交变磁场中时(如变压器中的死心),将沿磁滞回线频频被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。

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

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线在各类磁介质中,应用最广泛的是铁磁物质。

在20世纪初期,铁磁材料主要用在电机制造业和通讯器件中,如发电机、变压器和电表磁头,而自20世纪50年代以来,随着电子计算机和信息科学的发展,应用铁磁材料进行信息的存储和纪录,例如现以成为家喻户晓的磁带、磁盘,不仅可存储数字信息,也可以存储随时间变化的信息;不仅可用作计算机的存储器,而且可用于录音和录像,已发展成为引人注目的系列新技术,预计新的应用还将不断得到发展。

因此,对铁磁材料性能的研究,无论在理论上或实用上都有很重要的意义。

磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料磁特性的主要特征。

本实验仪用交流电对铁磁材料样品进行磁化,测绘的B-H曲线称为动态磁滞回线。

测量铁磁材料动态磁滞回线的方法很多,用示波器测绘动态磁滞回线具有直观、方便、迅速及能在不同磁化状态下(交变磁化及脉冲磁化等)进行观察和测绘的独特优点。

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.掌握铁磁材料磁滞回线的概念。

3.掌握测绘动态磁滞回线的原理和方法。

4.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。

5.测定样品的H C、B r、H m和B m等参数。

6.测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。

二、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。

其特性之一是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ=B/H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。

将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化,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所示,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。

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

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

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

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称: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增至时,B到达饱和值,OabS称为起始磁化曲线。

图1表明,当磁场从逐渐减小至零,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。

当磁场反向从O逐渐变至-时,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,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→O→→-→O→´→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(如变压器中的铁芯),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。

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

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线在各类磁介质中,应用最广泛的是铁磁物质。

在20世纪初期,铁磁材料主要用在电机制造业和通讯器件中,如发电机、变压器和电表磁头,而自20世纪50年代以来,随着电子计算机和信息科学的发展,应用铁磁材料进行信息的存储和纪录,例如现以成为家喻户晓的磁带、磁盘,不仅可存储数字信息,也可以存储随时间变化的信息;不仅可用作计算机的存储器,而且可用于录音和录像,已发展成为引人注目的系列新技术,预计新的应用还将不断得到发展。

因此,对铁磁材料性能的研究,无论在理论上或实用上都有很重要的意义。

磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料磁特性的主要特征。

本实验仪用交流电对铁磁材料样品进行磁化,测绘的B-H曲线称为动态磁滞回线。

测量铁磁材料动态磁滞回线的方法很多,用示波器测绘动态磁滞回线具有直观、方便、迅速及能在不同磁化状态下(交变磁化及脉冲磁化等)进行观察和测绘的独特优点。

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.掌握铁磁材料磁滞回线的概念。

3.掌握测绘动态磁滞回线的原理和方法。

4.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。

5.测定样品的H C、B r、H m和B m等参数。

6.测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。

二、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。

其特性之一是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ=B/H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。

将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化,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所示,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。

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

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

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

实验名称:软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类•软磁材料的矫顽力H e 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 •磁化曲线和磁滞回线是 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 .磁滞损耗P 等 参数均可以从磁滞回线和磁化曲线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重 要依据.逆的,当磁场由饱和时的H m 减小至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 r ,称为剩余磁感应强度.要想使 B 为0,就必须施加一反向磁场-H c .H c 称为矫顽 力.继续加大反向磁场至-H m ,曲线到达a',磁 感应强度变为-B s .磁场再由-H m 变至H m,曲线又 回到a ,形成一条闭合曲线,叫磁滞回线.3. 如果初始磁化磁场由0开始增加至一小 于H m 的值H i ,然后磁场在-H i 与H i 之间变化,也可以得到一条磁滞回线.但这条曲线不是饱和的.逐渐增加磁场至 出,H 3,H 4,…(H 2VH 3VH 4…),可以得到一系列磁滞回线.将这些磁 滞回线的顶点连起来,就得到基本磁化曲线,如图2所示.2.磁化过程中材料内部发生的过程是不可H【实验目的】 1 •了解有关铁磁性材料性质的知识;2•了解用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的原理; 3.学习并体会物理实验方法中的转换测量法;4•掌握用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的方法【实验原理】软磁材料的样品可做成闭合回路状(如图所示),在样品上绕N i 匝初级线圈和 N 匝次级线圈,初级线圈里通过电流i i ,在样品中产生磁场,其磁场强度为N 1i 1 N 1 U xlR i l式中I 是初级线圈所绕样品的平均长度, R i 是与初级线圈串联的电阻,U x 是R i 两 端的电压.采用动态测量法,初级线圈里需通过 交流电(由隔离变压器提供)(1)【实验器材】(1) GY-4隔离变压器;⑵CZ-2磁滞回线装置;⑶COS5020示波器.样品被磁化后产生变化的磁通量,进而在次级线圈中产生感应电动势:可得:(2)U y 是电容器两端的电压•由此可见U x 正比于H , U y 正比于B ,将两信号分分别输入到双通道示波器的 X 端和y 端,选择x-y 方式,就可以在示波器上得到间接的磁滞回线.定量测量时,记录每一步磁滞回线的定点坐标,由电压参数得到相应的电压值,再 根据(1)、(2)计算对应的B 、H 值,从而可做出基本磁化曲线.在饱和磁滞回线上记录H e 、 B s 、B r 的坐标,可算出相应的实验值•【实验内容及步骤】 实验内容:1 •在坐标纸上做出基本磁化曲线和饱和磁滞回线 . 2.给出H e 、B s 、B r 的实验结果. 步骤: 1.正确连接线路,调节示波器,观察磁滞回线的形状•2. 将隔离变压器电压调至 80V 左右,调整磁滞回线至理想的大小和形状,确定实验所 需的两通道电压参数.3.将电压缓慢调至零,实现对样品的退磁,并在示波器上调整坐标原点.4. 将磁场由0(电压为0)开始,逐步(电压每10V 变化一步)增加至B 达到饱和,记下每 一步磁滞回线定点的坐标.dt dtN 2SdB"d TS 是样品的截面积.次级线圈的电压正比于磁感强度 B 随时间的变化率,必须积分后才能得到B.积分可由RC 电路来完成,电路中满足条件R 21 2 二,忽略次级线圈的内阻后,5.在饱和磁滞回线上记录H e、B s、B r的坐标,测量时应在>0、<0两点进行测量,取平均值.【数据记录】表1软磁材料基本磁化曲线绘制的测量数据两通道电压参数:X _____________ Y ____________s r注意事项:1 •测量前检查示波器两通道的垂直微调旋钮是否在校准位置2•确定软磁材料饱和时对应隔离变压器的电压,饱和时示波器上类磁滞回线的尖端连接处的两条曲线变得重合•思考题:1 •如果测量前没有将材料退磁,会出现什么情况?2•用磁路不闭合的样品进行测量会导致什么结果?3•测量时磁场H是正弦变化的,磁感强度B是否按正弦规律变化?反之,若磁感强度B是正弦变化的,磁场H是否也按正弦规律变化?附录:磁滞回线装置参数N i= 2000匝2=121 匝R i=12「R2 =16k' 1L =0.132m S =0.208 10“m2 C = ( 1 0一0. 05)。

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

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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。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

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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B m、H m,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:B m=0.604T;H m=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。

磁滞回线和基本磁化曲线

磁滞回线和基本磁化曲线

磁滞回线和基本磁化曲线【实验原理】铁材料的磁滞现象: 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之间的关系的特征。

将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化.当磁场强度H由零增加时,磁感应强度B由零开始增加。

H继续增加,B增加缓慢,这个过程的B -H 曲线称为起始磁化曲线,如图l 中的oa 段所示。

当磁场强度H减小,B也跟着减小,但不按起始磁化曲线原路返回,而是沿另一条曲线(图1中)ab 段下降,当H 返回到零时,B不为零,而保留一定的值Br,即铁磁材料仍处于磁化状态,通常Br称为磁材料的剩磁。

将磁化场反向,使磁场强度负向增加,当H达到某一值材料中的磁感应强度才为零,这个磁场强度Hc 继续增加反向磁场强度,磁感应强度B反向增加。

如图1中cd 段所示。

Hc时,铁磁称为磁材料的矫顽力。

增加到Hm时,其过程与磁场强度从Hm减小到-Hm 过程类似。

这样形成一个闭合的磁滞回线。

逐渐增加H从值,可以得到一系列的逐渐增大的磁滞回线,如图 2 所示。

把原点与每个磁滞回线的顶端基本磁化曲线。

如图1中oa 段所示。

当Hm增加到一定程度时,磁滞回线两端较平,即H增加,B增加很小,在此时附近铁磁材料处于饱和状态。

基本磁化曲线上的点与原点连线的斜率称为磁导率。

在给定磁场强度条件下表征单位H 所激励出的磁感应强度B ,直接表示材料磁化性能强弱。

从磁化曲线上可以看出磁导率并不是常数。

当铁磁材料处于磁饱和状态时,磁导率减小较快。

曲线起始点对应的磁导率称为初始磁导率。

磁导率的最大值称为最大磁导率。

这两者反映 2 、示波器显示样品磁滞回线的实验原理及电路2 、示波器显示样品磁滞回线的实验原理及电路曲线的特点。

如图3所示。

只要设法使示波器X 轴输入正比于被测样品中的H,使Y 轴输入正比于样品的B , 保持H和B为样品中的原有关系就可在示波器荧光屏上如实地显示出样品的磁滞回线。

怎样才能使示波器的X轴输入正比于H , Y轴输入正比于B 呢?图4为测试磁滞回线的原理图。

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。

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。

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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。

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。

当初始态为H=B=O 的铁磁材料,在峰值磁场
强度H 由弱到强的交变磁场作用下磁化,可以得
到面积由小到大向外扩张的一组磁滞回线,如图二
所示。

这些磁滞回线顶点的连线称为该铁磁材料的
基本磁化曲线。

由此,可近似确定其磁导率μ =
B/H 因B 与H 是非线性关系,所以铁磁材料的
磁导率μ 不是常数,而是随H 而变化,如图三
所示。

铁磁材料的磁导率可高达数千至数万,这一
特点使它广泛地用于各个方面。

磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类的主要依据,图四为常见的几种典
型的磁滞回线。

其中,磁滞回线宽者,为硬磁材料,适用制造永磁体,其
矫顽力大。

剩磁强,如钕铁硼合金。

磁滞回线细而窄者,为软磁材料,矫
顽力,剩磁和磁滞损耗均较小,是制造变压器、电机和交流电磁铁的主要
材料。

磁滞回线如矩形者,矫顽力小,剩磁大,适于做记忆材料。

如磁环、
磁膜,广泛地应用于高科技行业。

2.测绘磁滞回线原理
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。

R1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,样品的磁化场强度
因为
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R2C2 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
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
式中 2 i 为感生电流,UB为积分电容C 两端电压,设在Δ t 时间内,i2向电容C2 的充电电量为Q,则
如果选取足够大的R2和C,使i2R2>> Q/C,则
上式中C、R2、n 和S 均为已知常数。

所以由UB可确定B.
综上所述,将图5 中的UH和UB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UH和UB加到测试仪的信号输入端可测定样品的饱和磁感应强度Bs、剩磁Rr、矫顽力HD、磁滞损耗BH 以及磁导率µ等参数。

四、实验内容和步骤:
1.电路连接:选样品 1 按实验仪上所给的电路图连接线路,并令R1=
2.5Ω,“U选择”置于O 位。

UH和 UB分别
接示波器的“X输入”和“Y 输入”,插孔⊥为公共端。

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。

3.观察磁滞回线:开启示波器电源,令光
点位于坐标网格中心,令U=2.2V,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.观察样品 1 磁化性能。

6.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=3.0V,R1=2.5Ω 测定样品 1 的BS,Rr,HD,BH,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。

五、实验数据与处理:
L=60mm, S=80mm2, N=50, N2=150, R1=2.5Ω, R2=10kΩ, C1=20,C2=20,
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 12
2.000 7.500
2.0 9 30.000 13 2.167 7.222
2.2 10 3
3.333 14 2.333 7.000
2.5 14 46.667 15 2.500 5.357
2.8 16 5
3.333 16 2.667 5.000
3.0 17 56.667 16 2.667
4.706
2.B-H曲线(U=2.8v, R=2.5Ω)
N.O. X/V H/(10-4Am-1) Y/V B/(102T) N.O. X/V H/(10-4Am-1) Y/V B/(102T)
1 16 53.333 16 2.667 9 -5 -16.667 -9 -1.5
2 10 33.33
3 1
4 2.333 10 -1
5 -50 -1
6 -2.667
3 5 1.667 12 2 11 -5 -16.667 -11 -1.833
4 3 10 10 1.667 12 -4 -13.333 -10.
5 -1.75
5 0 0 7.5 1.25 13 0 0 -
6 -1
6 -1 -3.333 5 0.833 14 1.5 5 0 0
7 -2 -6.667 0 0 15 2.5 8.333 5 0.8333
8 -3 -10 -5 -0.833 16 5 16.667 10 1.667
, , , BH0.492 KJ/m3。

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