饱和磁滞回线和基本参数(图文)
磁滞回线
图示为强磁物质磁滞现象的曲线。
一般说来,铁磁体等强磁物质的磁化强度M或磁感应强度B 不是磁场强度H的单值函数而依赖于其所经历的磁状态的历史。
以磁中性状态(H =M=B=0)为起始态,当磁状态沿起始磁化曲线0ABC磁化到C点附近（如图）时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与H轴平行。
将此时磁场强度记为Hs,磁化强度记为Ms。
此后若减小磁场，则从某一磁场(B点)开始,M随H 的变化偏离原先的起始磁化曲线,M的变化落后于H。
当H 减小至零时,M不减小到零,而等于剩余磁化强度Mr。
为使M减至零,需加一反向磁场-,称为矫顽力。
反向磁场继续增大到-Hs时,强磁体的M将沿反方向磁化到趋于饱和-Ms,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线。
于是当磁场从Hs变为－Hs,再从－Hs变到Hs时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC 描述,其中BC及EF两段相应于可逆磁化,M为H 的单值函数。
而BDEGB为磁滞回线。
在此回线上,同一H可有两个M值,决定于磁状态的历史。
这是由不可逆磁化过程所致。
若在小于Hs的±Hm 间反复磁化时,则得到较小的磁滞回线。
称为小磁滞回线或局部磁滞回线(见磁化曲线图2)。
相应于不同的Hm,可有不同的小回线。
而上述BDEGB为其中最大的。
故称为极限磁滞回线。
H大于极限回线的最大磁场强度Hs时,磁化基本可逆；H小于此值时,M 为H的多值函数。
通常将极限磁滞回线上的Mr及Hc定义为材料的剩磁及矫顽力,为表征该材料的磁特性的重要参量。
应用磁滞回线普通的应用有电磁炉加热，如涡流炼铁。
材料的磁滞回线与饱和磁场分析
材料的磁滞回线与饱和磁场分析磁滞回线是描述材料磁性能的重要指标之一，它反映了材料在磁场作用下的磁化特性。
了解和分析材料的磁滞回线及其相关参数对于许多领域的磁性应用具有重要意义。
本文将对材料的磁滞回线及其与饱和磁场之间的关系进行分析。
一、磁滞回线的定义和意义磁滞回线是指磁感应强度（B）与磁场强度（H）之间的关系曲线。
在一定的磁场作用下，磁滞回线可以描述材料的磁化过程，从而了解材料的磁性能。
磁滞回线对于材料的磁性能评估具有重要意义。
通过分析磁滞回线的形状和参数，可以确定材料的磁导率、磁容量、剩余磁感应强度等性能指标。
同时，磁滞回线还能反映材料的磁饱和磁场。
二、磁滞回线的特征磁滞回线的多样性取决于材料的磁性质。
常见的磁滞回线包括顺磁性、铁磁性和抗磁性回线。
1. 顺磁性磁滞回线顺磁性材料的磁滞回线是一条从原点开始，逐渐增加并最终趋近于一条直线的曲线。
在顺磁性材料中，随着磁场的增大，磁感应强度也相应增加，但增长率逐渐减小。
2. 铁磁性磁滞回线铁磁性材料的磁滞回线表现为一个封闭的环形曲线。
铁磁性材料在磁场作用下，磁化特性随着磁场的增大而变化，形成一个饱和磁场。
在饱和磁场之前，磁感应强度逐渐增大；在饱和磁场之后，磁感应强度保持不变。
3. 抗磁性磁滞回线抗磁性材料的磁滞回线是一个接近于直线的曲线。
抗磁性材料在磁场中表现出负磁化特性，磁感应强度随着磁场的增大而减小。
三、磁滞回线与饱和磁场的关系磁滞回线与饱和磁场之间存在着密切的联系。
饱和磁场是指材料在磁场作用下磁滞回线形成闭环之前的最大磁场强度。
在铁磁性材料中，磁滞回线会显著受到饱和磁场的影响。
当磁场强度逐渐增大时，磁滞回线的形状会发生变化，磁感应强度逐渐增大直至达到饱和磁场。
在饱和磁场之后，磁滞回线将保持一条近似于直线的水平线。
不同材料的饱和磁场值不同，这取决于材料的物理特性和化学成分。
对于铁磁材料，饱和磁场通常较高，而顺磁和抗磁材料的饱和磁场较低。
四、磁滞回线的应用磁滞回线的应用范围十分广泛。
磁滞回线实验PPT课件
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(μr>1，B′与B0同向，弱磁性)
分 抗磁质：金、银、铜、铅等
(μr<1， B′与B0反向，弱磁性)
类
软磁：变压器铁芯等
(矫顽力、剩磁、磁滞损耗小)
铁磁质：铁、钴、镍等
硬磁：永久磁铁等
(μr>>1，B′与B0同向，强磁性)
磁导率高、磁滞性、居里点
(矫顽力、剩磁、磁滞损耗大)
矩磁：锰镁铁氧体等
(剩磁与饱和磁感应强度相等)
司南
磁悬浮列车
发电机
变压器
磁存储器
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核磁共振仪
一、实验目的
1、了解铁磁材料的磁化规律 2、理解铁磁材料的几个基本概念 3、掌握磁滞回线与磁化曲线的测定方法
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二、仪器用具
FB310C磁滞回线组合实验仪
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三、实验原理
1、磁性材料(磁介质)
处在磁场中与磁场发生相互作用能够被磁化的物质 顺磁质：氮、氧、铝、铬等
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(3)铁磁材料的——基本磁化曲线
◆对同一铁磁材料从磁中性时由交变磁场由弱到强 依次进行磁化，可得到面积由小到大的一簇磁滞回 线，将各条回线的顶点连接起来所得的曲线 ◆基本磁化曲线与起始磁化曲线差别很小
(磁性材料在磁中性下磁化时，基本磁化曲线就是起始磁化曲线)
基本的磁化曲线 磁滞回线
12、实验仪器的整理
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七、注意事项
1、接线时注意GND接地线要连通 2、实验前必须将待测材料预先退磁 3、励磁电压在实验过程中不可时增时减
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八、思考题
【正式版】铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线PPT
4，操作指南
电路连接。选样品1按实验仪上所给的电路图 磁场作用停止后，仍保持磁化状态，即磁滞。
选样品1按实验仪上所给的电路图连接线路，令
为矫顽力，反映保持剩磁状态的能力。
，“U选择” 置于0位。
连接线路，令 ，“U选择” 置于0 令
测定样品1的特性参数。
在外磁场作用下，能被强烈磁化，磁导率很高。
磁滞回线实验组合分为实验仪和测试仪两大部 令
，调节示波器，出现磁滞回线。
O点为磁中性状态，即
，当磁场H从0开始增加时，B随之缓慢上升，并当H到 时，B达到饱和值
，到此为磁化曲线。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
分 。 磁场作用停止后，仍保持磁化状态，即磁滞。
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。
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。
须加反向磁场。 为矫顽力，反映保持剩磁状态的能力。
H
c
为线和磁滞回线
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。
当H减小到0时，B不为0，而保留剩磁 。
磁化曲线。O点为磁中性状态，即BH0，当磁场H 这 取些步磁骤滞 7中回的线H的和顶B的点对就应是值样，品用的坐基标本纸磁绘化制曲B线-H，曲长线余，辉并示估波算器曲，线便所可围观面察积到（该磁曲滞线损的耗轨）迹。。
磁场作用停止后，仍保持磁化状态，即磁滞。
从0开始增加时，B随之缓慢上升，并当H到 时，B达 在外磁场作用下，能被强烈磁化，磁导率很高。
什么是磁滞回线
什么是磁滞回线
什么是磁滞回线
当磁场强度周期性变化时，表示铁磁性物质或亚铁磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线就叫做磁滞回线。
高频变压器磁芯的磁滞回线如图所示。
随着磁场强度H的逐渐增加，磁芯的磁感应强度B将沿初始磁化曲线增大，当磁场强度增大到H M时（H M＜H s），磁感应强度B 达到最大值B M。
上述过程如图中曲线0a段所表示。
使磁场强度从H M 逐渐减小至零，磁感应强度B随之减小至Br，磁化状态由图中的a 点转移到b点。
B点对应的磁场强度为0，而磁感应强度为Br，称之为剩余磁感应强度或剩余磁通密度，简称为剩磁。
当磁场强度逐渐由零反向增加至-Hc时，磁感应强度由Br减小到零，磁化状态由图中的b 点转移到c点。
磁场强度继续反向增加至-H M时，磁感应强度由零反向增加至最大值-B M，磁化状态由图中的c点沿达到d点。
此后当使H 由-H M逐渐变至H M时，磁感应强度则由-B M逐渐变至B M，磁化状态从图中的d点沿着d→e→f→a回到a点。
在上述过程中，B-H平面上表示磁化状态的点的轨迹形成一个对原点对称的闭合曲线，称之为磁滞回线。
从磁滞回线可以看出，当磁场强度H下降到零时，磁芯中的磁感
应强度不能跟随返回到零，而只能退回到剩余磁感应强度Br。
为使磁感应强度减小至零，需加一反向磁场-Hc。
这种现象称为磁芯具有磁矫顽力，简称矫顽力，用Hc表示。
这也说明磁芯的磁化过程是不可逆的。
磁芯存在矫顽力是磁性材料最基本的性质；不通性质的磁性材料，其具有的矫顽力大小也不同；一般高频变压器磁芯都选用矫顽力较小的铁磁物质为制造材料，例如软磁铁氧体。
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
实验19 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线铁磁物质（铁、钴、钢、镍、铁镍合金等）的磁性有两个特点：其一是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高，而且磁导率随磁化场强度变化；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。
因而它的磁化规律很复杂。
要具体了解某种铁磁材料的磁性，就必须测出它的磁化曲线和磁滞回线。
实验目的和学习要求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. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
实验原理1．起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线图19-1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19-1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19-1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'变化，这闭合曲线称为磁滞回线。
所以，当铁磁材料处强度B则沿闭合曲线SR'DSRD'S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。
磁滞回线
磁滞回线磁滞回线的定义当铁磁质达到磁饱和状态后，如果减小磁化场H，介质的磁化强度M（或磁感应强度B）并不沿着起始磁化曲线减小，M（或B）的变化滞后于H的变化。
这种现象叫磁滞。
在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线[1]。
图示为强磁物质磁滞现象的曲线。
一般说来,铁磁体等强磁物质的磁化强度M或磁感应强度B 不是磁场强度H的单值函数而依赖于其所经历的磁状态的历史。
以磁中性状态(H =M=B=0)为起始态,当磁状态沿起始磁化曲线0ABC磁化到 C点附近（如图）时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与H轴平行。
将此时磁场强度记为Hs,磁化强度记为Ms。
此后若减小磁场，则从某一磁场(B点)开始,M随H 的变化偏离原先的起始磁化曲线,M的变化落后于H。
当H 减小至零时,M不减小到零,而等于剩余磁化强度Mr。
为使M 减至零,需加一反向磁场-,称为矫顽力。
反向磁场继续增大到-Hs 时,强磁体的M将沿反方向磁化到趋于饱和-Ms,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线。
于是当磁场从Hs变为－Hs,再从－Hs变到 Hs时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC描述,其中BC及EF两段相应于可逆磁化,M为H 的单值函数。
而BDEGB为磁滞回线。
在此回线上,同一H 可有两个M值,决定于磁状态的历史。
这是由不可逆磁化过程所致。
若在小于Hs的±Hm 间反复磁化时,则得到较小的磁滞回线。
称为小磁滞回线或局部磁滞回线(见磁化曲线图2)。
相应于不同的Hm,可有不同的小回线。
而上述 BDEGB为其中最大的。
故称为极限磁滞回线。
H大于极限回线的最大磁场强度Hs时,磁化基本可逆；H 小于此值时,M为H的多值函数。
通常将极限磁滞回线上的Mr及定义为材料的剩磁及矫顽力,为表征该材料的磁特性的重要参量。
饱和磁滞回线和基本参数(图文)
饱和磁滞回线和基本参数(图文)来源:电源谷作者:如果将铁磁物质沿磁化曲线 OS 由完全去磁状态磁化到饱和B s（如图4.3 所示），此时如将外磁场H 减小，B 值将不再按照原来的初始磁化曲线 (OS) 减小，而是更加缓慢地沿较高的B 减小，这是因为发生刚性转动的磁畴保留了外磁场方向。
即使外磁场H =0 时，B ¹ 0 ，即尚有剩余的磁感应强度B r存在。
这种磁化曲线与退磁曲线不重合性能称为磁化的不可逆性。
磁感应强度B 的改变滞后于磁场强度H 的现象称为磁滞现象。
如要使B 减少，必须加一个与原磁场方向相反的磁场强度 -H，当这个反向磁场强度增加到 -H c时，才能使磁介质中B =0 。
这并不意味着磁介质恢复了杂乱无章状态，而是一部分磁畴仍保留原磁化磁场方向，而另一部分在反向磁场作用下改变为外磁场方向，两部分相等时，合成磁感应强度为零。
如果再继续增大反向磁场强度，铁磁物质中反转的磁畴增多，反向磁感应强度增加，随着 -H值的增加，反向的B 也增加。
当反向磁场强度增加到 -H s时，则B =-Bs达到反向饱和。
如果使 -H=0,B= -B r，要使 -B r为零，必须加正向H C。
如H 再增大到H s时，B 达到最大值B s，磁介质又达到正向饱和。
这样磁场强度由H s→ 0 → - H C→ - H s→ 0 → H C→ H s, 相应地 , 磁感应强度由B s→ Br → 0 → - BS→ - Br→ 0 → B s，形成了一个对原点 O 对称的回线 ( 图4.3) ，称为饱和磁滞回线 , 或最大磁滞回线。
在饱和磁滞回线上可确定的特征参数（图 4.3 ）为：图 4.3 磁芯的磁滞回线1. 饱和磁感应强度 B S是在指定温度(25 ℃ 或100 ℃ ) 下，用足够大的磁场强度磁化磁性物质时，磁化曲线达到接近水平时，不再随外磁场增大而明显增大 ( 对于高磁导率的软磁材料 , 在 mr=100 处 ) 对应的B 值。
大学物理磁滞回线
大学物理磁滞回线在大学物理的学习中，磁滞回线是一个十分重要的概念。
它不仅揭示了磁性材料的内在特性，还在众多实际应用中发挥着关键作用。
首先，咱们来了解一下什么是磁滞回线。
简单来说，磁滞回线就是描述磁性材料在磁场作用下，磁感应强度 B 与磁场强度 H 之间的关系曲线。
想象一下，我们有一块磁性材料，比如一块铁。
当我们逐渐增加外部磁场的强度 H 时，磁性材料内部的磁感应强度 B 也会随之增加。
但是，它们之间的关系可不是简单的线性关系哦！一开始，B 随着 H 的增加而快速增加，这部分曲线比较陡峭。
然而，当 H 增加到一定程度后，B 的增加速度会逐渐变慢。
即使 H 继续增大，B 也不会无限制地增加，而是会达到一个饱和值。
这个时候，磁性材料中的磁畴基本上都已经沿着磁场方向排列整齐了。
接下来，有趣的部分来了。
当我们开始逐渐减小外部磁场 H 时，B并不会沿着原来的增加路径返回，而是会滞后于 H 的变化。
这就是“磁滞”现象。
而且，当 H 减小到零时，B 并不会完全消失，而是会保留一定的值，这个值被称为剩余磁感应强度，通常用 B_r 表示。
然后，我们继续反向增加磁场 H，B 会逐渐减小。
当 B 减小到零时，此时对应的磁场强度被称为矫顽力，用H_c 表示。
继续增大反向磁场，B 会反向增加，直到达到反向饱和。
最后，再逐渐减小反向磁场，B 又会沿着另一条路径回到正向。
这样就形成了一个封闭的曲线，这就是磁滞回线。
磁滞回线的形状和特征对于不同的磁性材料是不一样的。
一般来说，可以根据磁滞回线的形状将磁性材料分为三大类：软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。
软磁材料的磁滞回线狭窄细长，B_r 和 H_c 都比较小。
这意味着它们很容易被磁化和退磁，磁导率高，磁损耗低。
所以，软磁材料常用于变压器、电机的铁芯等需要频繁改变磁场的设备中。
硬磁材料的磁滞回线则宽阔肥大，B_r 和 H_c 都很大。
它们一旦被磁化，就能够保持很强的磁性，不容易退磁。
因此，硬磁材料常用于制造永磁体，比如扬声器、磁悬浮列车的磁体等。
铁磁材料的磁滞回线
磁滞回线magnetic hysteresis loop图示强磁物质磁滞现象的曲线一般说来,铁磁体等强磁物质的磁化强度或磁感应强度不是磁场强度的单值函数而依赖于其所经历的磁状态的历史。
以磁中性状态(===0)为起始态,当磁状态沿起始磁化曲线0ABC磁化到C点附近（如图[强磁物质的磁滞回线]）时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与轴平行。
将此时磁场强度记为,磁化强度记为。
此后若减小磁场，则从某一磁场(B点)开始,随的变化偏离原先的起始磁化曲线,的变化落后于。
当[kg1]减小至零时,不减小到零,[kg1]而等于剩余磁化强度。
为使减至零,需加一反向磁场-[142-11],称为矫顽力反向磁场继续增大到-时,强磁体的将沿反方向磁化到趋于饱和-,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线于是当磁场从变为－,再从－变到H时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC描述,其中BC及EF两段相应于可逆磁化,为的单值函数。
而BDEGB为磁滞回线。
在此回线上,同一[kg2]可有两个值,决定于磁状态的历史。
这是由不可逆磁化过程所致。
若在小于的±间反复磁化时,则得到较小的磁滞回线。
称为小磁滞回线或局部磁滞回线(见磁化曲线图2[强磁体的正常磁化曲线])。
相应于不同的,可有不同的小回线。
而上述BDEGB为其中最大的。
故称为极限磁滞回线。
大于极限回线的最大磁场强度时,磁化基本可逆；小于此值时,为的多值函数。
通常将极限磁滞回线上的及[142-11]定义为材料的剩磁及矫顽力,为表征该材料的磁特性的重要参量。
相应于磁感应强度,有相似的-磁滞回线其剩磁为,矫顽力写为[142-12],以区别于[142-11][142-01]，r及r相应于同一剩磁状态。
但[142-02],二者不相应于同一状态。
应用关系[142-03]，可从已知的B-H 回线上求[142-11],也可以从已知的-H 回线上求[142-12]。
磁滞回线ppt课件
铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线
天津商业大学实验物理教研室
1
实验目的
1、了解铁磁物质的磁化过程及相关磁学物 理量。
2、了解示波器法显示磁滞回线的基本原理。 3、测定样品的基本磁化曲线。Байду номын сангаас4、测绘样品的磁滞回线。
天津商业大学实验物理教研室
实验仪器
DH4516型磁滞回线实验仪 YB4325型示波器等
天津商业大学实验物理教研室
磁滞回线是什么？
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。 原点0：磁中性状态，即B=H=0， 当H增至Hs时，B到达饱和值， 0abs称为起始磁化曲线。 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“0”点，而是沿另一条新 曲线SR下降。
天津商业大学实验物理教研室
实验内容与步骤
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0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0。其目的 是消除剩磁。 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=2.4V，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。
天津商业大学实验物理教研室
磁滞回线是什么？
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——铁磁物质的另一 特征，即磁化场作用停止 后，铁磁质仍保留磁化状 态。 磁滞的明显特征是当H=0 时，B不为零，而保留剩磁 Br。
用示波器观察铁磁材料 的磁化曲线和磁滞回线
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 起始磁化曲线
起始磁化曲线图
图中原点O表示磁化前铁
磁材料处于磁中性状态。 当磁场H从零开始增加时， 磁感应强度B随之缓慢上 升，继之B随H迅速增长， 其后B的增长又趋缓慢， 当H增加到HS时，B达到 饱和值Bm，从O到达饱和 状态a这段B-H曲线，称为 起始磁化曲线。
设X轴灵敏度为 S x (V/格），Y轴的灵敏度为S y（V/格）（上述S x 和
Sy 均可从示波器的面板上直接读出），则 ：
Ux SxX
，
U y S yY
式中X、Y分别为测量时记录的坐标值（单位：格，注意，指一大格。）
综合上述分析，本实验定量计算公式为 ：
H N1Sx X
0.00
-1.00
1.00
-2.00
2.00
-3.00
3.00
-5.00
4.00
-5.00
5.00
2 磁滞回线
当H从Hs减小时，B也随之减小，但 不沿原曲线返回，而是沿另一曲线ab 下降。当H下降为零时，B不为零。 使磁场反向增加到-Hc时，材料中的 磁感应强B下降为零，继续增加反向
磁场到 -Hs，B又达到饱和值-Bs。逐
渐减小反向磁场直至为零，再加上正 向磁场直至Hs，则磁感应强度沿defa 变化，于是得到一条闭合曲线 abcdefa。这条曲线称为铁磁材料的 磁滞回线。 （1）当H=0时，B≠0，这说明铁磁材 料还残留一定值的磁感应强度Br, 通 常称Br为铁磁物质的剩余感应强度 （剩磁） （2）若要使铁磁物质完全退磁，即 B=0，必须加一个反方向磁场Hc。这 个反向磁场强度Hc，称为该铁磁材料 的矫顽力。
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饱和磁滞回线和基本参数(图文)
来源:电源谷作者:
如果将铁磁物质沿磁化曲线 OS 由完全去磁状态磁化到饱和B s（如图
4.3 所示），此时如将外磁场H 减小，B 值将不再按照原来的初始磁化曲线 (OS) 减小，而是更加缓慢地沿较高的B 减小，这是因为发生刚性转动的磁畴保留了外磁场方向。
即使外磁场H =0 时，B ¹ 0 ，即尚有剩余的磁感应强度B r存在。
这种磁化曲线与退磁曲线不重合性能称为磁化的不可逆性。
磁感应强度B 的改变滞后于磁场强度H 的现象称为磁滞现象。
如要使B 减少，必须加一个与原磁场方向相反的磁场强度 -H，当这个反向磁场强度增加到 -H c时，才能使磁介质中B =0 。
这并不意味着磁介质恢复了杂
乱无章状态，而是一部分磁畴仍保留原磁化磁场方向，而另一部分在反向磁场作用下改变为外磁场方向，两部分相等时，合成磁感应强度为零。
如果再继续增大反向磁场强度，铁磁物质中反转的磁畴增多，反向磁感应强度增加，随着 -H值的增加，反向的B 也增加。
当反向磁场强度增加到 -H s时，则B =-B
s
达到反向饱和。
如果使 -H=0,B= -B r，要使 -B r为零，必须加正向H C。
如H 再增大到H s时，B 达到最大值B s，磁介质又达到正向饱和。
这样磁场强度由H s→ 0 → - H C→ - H s→ 0 → H C→ H s, 相应地 , 磁感应强度由B s
→ B
r → 0 → - B
S
→ - B
r
→ 0 → B s，形成了一个对原点 O 对称的回线 ( 图
4.3) ，称为饱和磁滞回线 , 或最大磁滞回线。
在饱和磁滞回线上可确定的特征参数（图 4.3 ）为：
图 4.3 磁芯的磁滞回线
1. 饱和磁感应强度 B S是在指定温度(25 ℃ 或100 ℃ ) 下，用足够大的磁场强度磁化磁性物质时，磁化曲线达到接近水平时，不再随外磁场增大而明显增大 ( 对于高磁导率的软磁材料 , 在 m
r
=100 处 ) 对应的B 值。
2. 剩余磁感应强度B r铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度，即为B r。
称为剩余磁感应强度，简称剩磁。
3. 矫顽力 H c铁磁物质磁化到饱和后，由于磁滞现象，要使磁介质中B 为零，需有一定的反向磁场强度 -H，此磁场强度称为矫顽磁力H c.
如果用小于H s的不同的磁场强度磁化铁磁材料时，此时B 与H 的关系在饱和磁滞回线以内的一族磁滞回线。
各磁滞回线上的剩磁感应和矫顽磁力将小于饱和时的B r和H c。
如果要使具有磁性的材料恢复到去磁状态，用一个高频磁场对材料磁化，并逐渐减少磁场强度H 到 0 ，或将材料加到居里温度以上即可去磁。
应当指出的是材料的磁化曲线是环形等截面试样特性，各种磁芯型号尽管磁芯材质与试样相同，但磁化特性因结构形状不同而不相同。
很高，需要很大的磁场强度才能将磁材料磁化到饱和，如果磁滞回线很宽，即 H
c
同时需要很大的反向磁场强度才能将材料中磁感应强度下降到零，也就是说这类材料磁化困难，去磁也困难，我们称这类材料为硬磁材料。
如铝镍钴永磁铁，钐钴合金等，常用于电机激磁和仪表产生恒定磁场。
这类材料磁化曲线宽，矫顽磁力高。
在开关电源中 , 为减少直流滤波电感的体积，有时用永磁－硬磁材料产生恒定磁场抵消直流偏置。
另一类材料在较弱外磁场作用下，磁感应强度达到很高的数值，同时很低的矫顽磁力，即既容易磁化，又很容易退磁。
我们称这类材料为软磁材料。
开关电源主要应用软磁材料。
属于这类材料的有电工纯铁、电工硅钢、铁镍软磁合金、铁钴钒软磁合金和软磁铁氧体等。
某些特殊磁性材料，如恒导磁合金和非晶态合金也是软磁材料。
可见，所谓“软磁”，不是材料的质地柔软，而是容易磁化而已。
实际上，软磁材料都是既硬又难加工的材料。
如铁氧体，既硬又脆，是开关电源中主要应用的软磁材料。