磁滞回线及磁化曲线
霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线
实验名称霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线一.目的与要求1.了解产生霍尔效应的机理。
2.了解用霍尔效应测量磁场的原理和基本方法3.认识铁磁物质的磁化规律，测定样品的磁化曲线。
4.测绘样品的磁滞回线，测定样品的H c、B r、H m、B m二.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1 起始磁化曲线和磁滞回线当铁磁物质中不存在磁化场时，Ｈ和Ｂ均为零，即图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。
2.Ｂ～Ｈ曲线的测量方法将待测的铁磁材料做成环形样品，绕上一组线圈，在环形样品的中间开一极窄的均匀气隙，在线圈中通以励磁电流，则铁磁材料即被磁化，气隙中的磁场应与铁磁材料中的磁场一致。
磁化曲线和磁滞回线测量
此时铁磁材料的剩磁为多少？
实验背景
•铁磁材料（铁、钴、镍及铁氧化物）在航天、通信、仪 表等领域应用广泛，如变压器铁芯、硬盘，有测量意义。
•铁磁材料分为硬磁（矫顽力大于102～2104 A/m）和软 磁（小于102 A/m）两大类。
•高磁导率和磁滞是铁磁材料的两大特性，磁化曲线和磁 滞回线是变压器等设备设计的重要依据。
•磁滞回线测量可分静态法(直流励磁法)和动态法（交流 励磁法）。本实验采用动态法测量软磁样品。
实验原理
H N1I1 L
UH I1R1
E2
d
dt
N2S2
dB dt
H
N1 LR1
UH
UB
UCQ CFra bibliotek1 C
I2dt
1 CR2
E2dt
N2S CR2
dB N2S B CR2
B
CR2 SN2
UB
实验任务
(1)选择测试箱的磁样品（红色为硬磁，蓝色为软磁） S = 124 mm2，L = 130 mm，N1 = N2 = 100匝。
(c)将原点O与各磁滞回线的顶点a1, a2, a3,…相连，得到初始磁化曲线。
(4) 逐点测量初始磁化曲线
（1）将励磁正弦信号的频率调为50 Hz，幅度波段 开关调至0挡，从退磁状态开始测量。 （2）按“D/确定”键，结束当前操作。 （3）按“4/起始磁化曲线”键。
（5）逐点测量磁滞回线
（1）按“D/确定”键，结束当前操作。 （2）将励磁正弦信号50 Hz，幅度波段开关调至饱和磁化幅度（如IX挡）。 （3）按“6/逐点测量”键：
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。
铁磁性材料磁滞回线和磁化曲线的测定
一块从未被磁化过的材料磁化时，当H由0开始逐步增加至最大值H，B也由0开始逐渐增加，由此画出B~H曲线，O~a称为起始磁化曲线。 磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的。当磁场由饱和时的H减少至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称为剩余磁感应强度，要想使B为0，就必需施加一反向磁场-H。H称为矫顽力。
仪器特性
信号发生器 示波器 实验装置
问题处理
图形倒置--调换X、Y轴输入。 图形不规范--改变R、f，直至达到满意为止。 图形大小不适--改变信号发生器衰减倍率，或改变示波器X、Y轴增益，直至达到满意为止。
实验数据记录及处理
X
Y
根据示波器显示图形，在坐标纸上绘制1：1的图形，并求出B、H、B、H。 根据记录的坐标，绘制基本磁化曲线。
难点分析
R的影响 改变电阻R观察图形的变化。 f的影响 改变信号频率f观察图形的变化。
信号源
示波器
操作指南
信号发生器的使用 信号发生器要调节它的输出频率、输出振幅，调节的标准是：满足对于R的要求，并且要使得示波器上的磁滞回线的图形适中，因为信号发生器输出振幅的大小直接影响示波器上图形的大小。 数据纪录 -将磁场H由0（信号发生起电压）开始，逐步增加至B达到饱和（次级电压增加很缓），记录对应于H（初级电压）的B（次级电压）值。数据的记录密度，要有利于绘制B~H图！
B
H
a
B
s
B
r
c
a'
b'
H
m
B
H
H1Biblioteka H2H3
H
c
基本磁化曲线
起始磁化曲线
磁滞回线
基本磁化曲线
磁滞回线测量与磁化曲线绘制
磁滞回线测量与磁化曲线绘制
一、引言
磁滞回线测量与磁化曲线绘制在磁性材料研究领域具有重要意义。
磁性材料在外加磁场下会产生磁化现象，通过对材料磁化行为的测量和分析，可以深入了解材料的磁性特性和性能。
二、磁滞回线测量方法
1. 磁滞回线的定义
磁滞回线是材料在磁场强度逐渐增大或减小时，磁化强度随之变化的曲线。
它反映了材料在外磁场作用下的磁性响应特征。
2. 磁滞回线测量原理
磁滞回线测量通常使用霍尔效应传感器或磁通变送器等设备，通过在外磁场下对材料磁化强度的实时监测，可以得到完整的磁滞回线曲线。
3. 磁滞回线测量步骤
•样品预处理
•磁场调节
•磁滞回线测量
•数据采集与记录
三、磁化曲线绘制
1. 磁化曲线的含义
磁化曲线是描述材料在外磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
它是材料磁化特性的重要表征之一。
2. 磁化曲线绘制方法
磁化曲线的绘制通常采用磁感应强度和磁场强度为横纵坐标，通过实验测量数据点的绘制和曲线拟合等方法得到完整的磁化曲线。
3. 磁化曲线的分析与应用
通过对磁化曲线的分析可了解材料的剩磁、矫顽力、饱和磁化强度等参数，进而评估材料的磁性性能和应用潜力。
四、结论
磁滞回线测量与磁化曲线绘制是磁性材料研究中必不可少的分析手段，对于研究材料的磁性特性和性能具有重要意义。
通过合理的实验设计和数据分析，可以全面了解材料的磁化行为，为材料设计和应用提供科学依据。
以上是关于磁滞回线测量与磁化曲线绘制的简要介绍，希望对读者有所启发。
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。
磁化曲线和磁滞回线
磁化曲线和磁滞回线
1 磁化曲线
磁化曲线是指磁体在沿着磁感应点B与曲径s的轴线受外加电流的作用下受到的磁化磁感应点B随曲径s变化而发生变化的曲线，也叫磁感应磁铁的认知曲线。
磁化曲线的概念是由物理学家古典物理学家定义的，一般引用唐之物理学指出，当磁性体沿着磁感线而移动，以及其磁化点B与曲径s之间存在着某种联系时，磁感化曲线就会形成。
2 磁滞回线
磁滞回线，也称为磁回线，是指当磁性体处于静止的状态并受到外部的磁通量的影响时，磁场就会随着时间的变化而发生变化，而磁性体的磁矩也会改变，从而产生滞回效应的形式。
根据古典物理学的定义，当磁性体受到一定的磁通量时，在它的受磁点B与曲径s之间产生滞回效应，从而形成一条磁滞回线。
换句话说，由于外部磁通量对受磁体的影响，在一定的时间内受磁体磁感应B增长有一定规律，形成一条磁滞回线，以此来定量描述磁性体在外磁场作用下的磁性结构以及磁化特性。
磁化曲线和磁回线这两者在实际应用中有难以分割的内在联系，并同时受到温度及其他影响因素的影响，因此，对它们的理解对于了解静磁结构和磁性有着重要的意义。
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告一、引言磁滞回线和磁化曲线是研究磁性材料磁化性质的重要工具。
磁滞回线描述了材料在外加磁场作用下磁化程度的变化规律，而磁化曲线则反映了材料的磁化特性。
本实验通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线，旨在深入了解磁性材料的磁化行为，并通过分析实验数据得出相关结论。
二、实验原理1. 磁滞回线磁滞回线是描述材料在外加磁场逐渐增加和减小过程中磁化程度的变化情况。
在实验中，我们需要使用霍尔效应磁强计来测量磁场强度，从而可以得到材料的磁滞回线。
2. 磁化曲线磁化曲线是描述材料在外加磁场作用下磁化程度随磁场变化的曲线。
在实验中，我们需要使用霍尔效应磁强计和恒流源来测量材料在不同磁场强度下的磁场强度和磁化强度，并绘制出磁化曲线。
三、实验步骤1. 实验准备：a. 准备一块磁性材料样品，并将其放置在实验装置上。
b. 连接霍尔效应磁强计和恒流源到实验装置上，确保测量的准确性和稳定性。
2. 磁滞回线的测量：a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流，记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 逐渐减小恒流源的电流，重复步骤b的测量过程。
d. 根据实验数据绘制磁滞回线图。
3. 磁化曲线的测量：a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流，记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 根据实验数据绘制磁化曲线图。
四、实验结果与讨论1. 磁滞回线的分析根据所测得的磁滞回线数据，我们可以观察到磁性材料在磁场逐渐增大过程中逐渐磁化，达到饱和磁化强度后，进一步增大磁场也不会有明显增加的效果。
而在磁场逐渐减小过程中，磁性材料的磁化程度也会随之减小，直到完全消除磁化。
磁滞回线的形状对应着材料的磁滞损耗和剩磁等特性。
2. 磁化曲线的分析根据所测得的磁化曲线数据，我们可以观察到磁性材料在不同磁场强度下的磁化程度存在一定的非线性关系。
磁滞回线测量与磁化曲线绘制
磁滞回线测量与磁化曲线绘制一、磁滞回线测量磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下磁化过程中的特性曲线，通常用于描述材料的磁性能。
测量磁滞回线是评价材料磁性能的重要手段之一。
下面将介绍几种常用的磁滞回线测量方法：1.1 磁感应强度法磁感应强度法是一种比较常用的测量磁滞回线的方法。
通过在外加磁场下测量材料的磁感应强度随时间或磁场强度的变化，可以得到磁滞回线的形状和磁化特性。
1.2 磁阻法磁阻法是一种通过测量在磁场中材料的磁阻随磁场变化的方法，从而得到材料的磁滞回线的形状和特性。
1.3 振动样品磁强计法振动样品磁强计法是一种先进的磁滞回线测量方法，通过振动样品和探测磁场的传感器，可以快速、非接触地获取材料的磁滞回线特性。
二、磁化曲线绘制磁化曲线是描述材料在外界磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
绘制磁化曲线有助于理解材料的磁化特性和磁性能。
下面介绍几种常见的磁化曲线绘制方法：2.1 饱和磁化曲线饱和磁化曲线是描述材料在饱和状态下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
通常使用磁感应强度仪器进行测量和绘制。
2.2 磁滞回线图磁滞回线图是描述材料在周期性磁场变化下磁化强度随时间变化的曲线。
通过不断改变磁场大小和方向，可以得到完整的磁滞回线图。
2.3 磁化斜率曲线磁化斜率曲线描述了材料在磁场变化下磁化强度斜率随磁场强度变化的曲线。
可以通过对磁化曲线进行微分运算得到。
结语磁滞回线测量和磁化曲线绘制是研究材料磁性能的重要方法，通过这些方法可以深入了解材料的磁性特性和磁化行为。
不同的测量方法和曲线绘制技术可以为磁性材料的研究提供有力支持和指导。
14霍尔传感器测量磁化曲线与磁滞回线
14霍尔传感器测量磁化曲线与磁滞回线14霍尔传感器测量磁化曲线与磁滞回线一、引言霍尔传感器是一种利用霍尔效应原理制成的磁传感器，它可以测量磁场的大小和方向。
磁化曲线和磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的重要参数，对于研究和应用磁性材料具有重要意义。
本文将介绍如何使用霍尔传感器测量磁化曲线和磁滞回线。
二、实验原理1.霍尔效应原理当一个通电的导体处于磁场中时，会在垂直于电流和磁场的方向上产生电势差，这种现象称为霍尔效应。
霍尔电势的大小与磁场、电流和霍尔元件的几何尺寸有关，可以用以下公式表示：Uh = KhIB其中，Uh为霍尔电势，Kh为霍尔系数，I为电流，B为磁场。
2.磁化曲线和磁滞回线原理磁化曲线是描述磁性材料在磁场作用下的磁化特性的曲线，它反映了磁性材料的磁化强度M与磁场强度H之间的关系。
磁滞回线是描述磁性材料在交变磁场作用下的磁化特性的曲线，它反映了磁性材料的磁化强度M与磁场强度H之间的滞后关系。
三、实验步骤1.准备实验器材需要准备的实验器材包括：霍尔传感器、函数信号发生器、数字万用表、磁性材料样品、支架、磁铁等。
2.安装实验装置将霍尔传感器固定在支架上，将磁性材料样品放置在霍尔传感器下方，并将磁铁固定在样品旁边以产生磁场。
将函数信号发生器与霍尔传感器连接，将数字万用表与霍尔传感器连接以测量霍尔电势。
3.测量磁化曲线（1）将函数信号发生器设置为正弦波输出，并调整输出幅度和频率，使磁场强度在0-2000A/m范围内变化。
（2）将数字万用表设置为电压测量模式，并调整量程以适应霍尔电势的输出范围。
（3）记录磁场强度H和相应的霍尔电势Uh，绘制出磁化曲线。
4.测量磁滞回线（1）将函数信号发生器设置为方波输出，并调整输出幅度和频率，使磁场强度在-2000A/m到2000A/m范围内变化。
（2）将数字万用表设置为电压测量模式，并调整量程以适应霍尔电势的输出范围。
（3）记录磁场强度H和相应的霍尔电势Uh，绘制出磁滞回线。
磁滞回线及磁化曲线
500
4150
418.3
-550
-4565
-477
551.1
4574.13
442.3
-500
-4150
-469
600.5
4984.15
461.3
-445
-3693.5
-459
640.7
5317.81
474.6
-399
-3311.7
-449
640.7
5317.81
474.6
-351
-2913.3
-433.9
593.3
4924.39
468.6
-300
-2490
-414.6
550.5
4569.15
462.6
-250
-2075
-38
-201
-1668.3
-349.8
449.4
3730.02
444.8
-150
-1245
-302.7
400
3320
433
-100
2.磁滞回线的测量
在待测的铁磁材料样品上绕上一组磁化线圈，环形样品的磁路中开极窄均匀气隙，在磁化线圈中，在对最大值磁化电流Im磁锻炼基础上，Il值的磁化而对应每个磁化电流Ik值，用特斯拉计测量气隙均匀磁场区中间部位的磁感应强度B，既能得到该磁性材料的磁滞回线，如图E18-1D的QRQ′R′Q,组成的曲线为磁滞回线。OA曲线为材料初始化曲线。对于一定大小的回线，磁场化电流最大值设为Im，对于每个不同的Ik值，使样品反复的磁化，可以得到一族磁滞回线，如图E3所示，把个磁滞回线的顶点及坐标原点O连接起来，得到的曲线称为基本磁化曲线。
要求：按图示将电路图连接好，并对铁芯消磁、毫特仪调零操作，之后可在老师指导下进行操作，记录数据。
讲义：磁化曲线和磁滞回线测量
实验C 磁化曲线和磁滞回线测量磁性材料应用广泛，扬声器永久磁铁、变压器铁芯、计算机磁盘等都采用磁性材料。
铁磁材料分为硬磁和软磁两大类。
硬磁材料的剩磁和矫顽力大（102 ~2⨯104 A/m），可做永久磁铁。
软磁材料的剩磁和矫顽力小（102 A/m以下），容易磁化和去磁，广泛用于电机和仪表制造业。
磁化曲线和磁滞回线是磁材料的重要特性，是变压器等设备设计的重要依据。
磁滞回线测量可分静态法和动态法。
静态法是用直流来磁化材料，得到的B—H曲线称为静态磁滞回线。
动态法是用交变来磁化材料，得到的B—H曲线称为动态磁滞回线。
静态磁滞回线只与磁化磁场的大小有关，磁样品中只有磁滞损耗；而动态磁滞回线不仅与磁化磁场的大小有关，还与磁化场的频率有关，磁样品中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗。
因此，同一磁材料在相同大小磁化场下，动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大。
本实验采用动态法测量软磁样品的动态磁滞回线和磁化曲线，测量曲线可连续或逐点显示在LCD（液晶）屏上，直观、简便、物理过程清晰。
【实验目的】1.了解磁滞回线和磁化曲线概念，加深对磁材料矫顽力、剩磁等参数的理解。
2.掌握磁材料磁化曲线和磁滞回线的测量方法，确定B s、B r和H c等参数。
3.探讨励磁电流频率对动态磁滞回线的影响。
【预备问题】1.为什么测磁化曲线先要退磁？2.为什么测量磁化曲线要进行磁锻炼？3.为什么动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大？【实验仪器】FC10-II型智能磁滞回线实验仪。
【实验原理】1.铁磁材料的磁化规律(1) 初始磁化曲线在强度为H的磁场中放入铁磁物质，则铁磁物质被磁化，其磁感应强度B与H的关系为：B = H， 为磁导率。
对于铁磁物质，μ不是常数，而是H的函数。
如图1所示，当铁磁材料从H=0开始磁化时，B随H逐步增大，当H增加到H s时，B趋于饱和值B s，H s称为饱和磁场强度。
从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线OS，称为初始磁化曲线。
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。
磁滞回线及磁化曲线
1.简述铁磁材料的技术磁化过程。
技术磁化阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，即阐明了在外磁场作用下，磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。铁磁材料未放入磁场之前,其内部磁畴排列是杂乱的,对外不显示出磁性.放入外磁场中以后,在外磁场的作用下,磁畴的轴线将与外磁场方向趋于一致,对外显示出磁性.技术磁化的过程可分为三个阶段：起始磁化阶段，急剧磁化阶段以及缓慢磁化并趋于磁饱和阶段。
421
-199
-1651.7
-136.8
552
4581.6
445
-250
-2075
-197.2
600
4980
464
-301
-2498.3
-256.2
640.5
5316.15
477
2.Cr12模具钢的磁滞回线
五、分析与讨论
经过数据处理后，将数据导入origin，得到上面的Cr12模具钢关于B随H的变化曲线，即磁滞回线。但磁滞回线的形状与原理那边的标准图还有明显的差异，就是在H=0~3000A/m的地方出现B斜率偏大的现象，这可能是一开始没有完全消磁，造成在测量其B的值时，出现B的值比较大。另外的磁化曲线从磁化曲线可以看出差异，在相同的B下，磁化曲线的H值比磁滞回线的值还要大，可以推断，磁化时通过消除了一部分剩磁导致所需的H要更大！
201.3
1670.79
153.7
-501
-4158.3
-431.3
250
2075
208
-550
-4565
-456
300
2490
263
-600
-4980
-476
350
2905
磁化曲线和磁滞回线
磁化曲线和磁滞回线磁性材料应用很广，从长用的永久磁铁、变压器铁芯，到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用。
磁滞回线和磁化曲线反应了磁性材料磁特性的主要特征。
用示波器法测量铁磁材料的磁特性是磁测量的基本方法之一，它具有直观、方便、迅速以及能够在不同的磁化状态下（交变磁化及脉冲磁化等）测量的优点，适用于一般工厂快速检测和对成品进行分类。
通过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁化曲线和磁滞回线的基本测绘方法，而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。
〖实验原理〗1． 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。
图 7－1 图 7－2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7－1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7－1中）ab 段下降，当H 返回到零时，B 不为零，而保留一定的值r B ，即铁磁材料仍处于磁化状态，通常r B 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C H −时，铁磁材料中的磁感应强度才为零，这个磁场强度C H −称为磁材料的矫顽力。
继续增加反向磁场强度，磁感应强度B 反向增加。
如图7－1cd 段所示。
当磁场强度由m H −增加到m H 时，其过程与磁场强度从m H 到m H −过程类似。
这样形成一个闭合的磁滞回线。
C Hm Hm Bm B −m H − C H − r B − r B逐渐增加m H 值，可以得到一系列的逐渐增大的磁滞回线，如图7－2所示。
把原点与每个磁滞回线的顶端a 1，a 2，a 3，a 4…连接起来即得到基本磁化曲线。
如图7－2中oa 段所示。
当H m 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。
磁化曲线和磁滞回线的测量
实验内容
(5) 磁滞回线的测量 ▪ 以50mA为间隔，从Imax开始使励磁电流I 经Imax0-
Imax0Imax变化，毫特计记录对应的磁感应强度B， 逐点描出的B-H 曲线即为该磁化电流所对应的磁滞回 线（当然还可在I1, I2，等范围下测出一族磁滞回 线，所有这些磁滞回线的顶点所连成的曲线称为样品 的基本磁化曲线）。在测量磁滞回线过程中励磁电流 的变化务必是单调增加或单调减少，否则将影响实验 结果。 ▪ 利用测量数据作出磁滞回线，求出剩余磁感应强度Br 和矫顽力He。
换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。 F. 重复上述D、E操作，直到霍尔探头的读数在气隙外面为0；在气隙中间启闭
换向开关时也为0。
实验内容
(3) 初始磁化曲线的测量 ▪ 以50mA为间隔从零开始逐渐增大励磁电流I（注意I 只能
单调增加），用毫特计记录对应的磁感应强度B，直至I 增加时，B的增长量明显减少为止。纪录L，N。利用测 量数据作出初始磁化曲线。 (4) 磁锻炼 ▪ 在测量磁滞回线之前还必须对样品进行反复磁化，称为 磁锻炼。可采取励磁电流I按Imax0-Imax0Imax的顺 序进行调节，重复3次以上。
▪ 由磁化线圈通过的电流I和单位磁路长度上线圈的匝数n 可计算磁场强度H，用特斯拉计测量气隙中均匀磁场区 的磁感应强度可得B。逐点测出H、B的值即可绘出B-H 曲线。
实验原理
▪ 为了得到如图1所示对称而稳定的磁滞回线，必须在Hm 之间对样品进行反复的磁化，即“磁锻炼”。
▪ 测量初始磁化曲线必须由原始状态H ＝0，B＝0开始，因此测量前必须对
B
Bm Br R
He
H e
O
R Br
A
H Hm
图 1 磁滞回线
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。
磁化曲线和磁滞回线
磁化曲线和磁滞回线
从理论上讲，磁化曲线和磁滞回线是完全不同的概念。
磁化曲线是由极性物质在受到外力作用时产生的电磁效应而形成的图像，而磁滞回线则是磁极在它们本身当于磁场的作用时发生的反弹效果。
因此，磁化曲线和磁滞回线的本质是不一样的。
磁化曲线的具体形状取决于极性物质的性质，如它是单磁极还是多磁极、大小、型号等，而且它们是固定的，外界力会对它产生影响，但不会改变它们的形状。
极性体在磁场中易于排列，可以使磁场偏向极性体，从而产生受外界力影响的磁偏角，形成磁化曲线。
磁滞回线是在磁场和磁极间发生的反应。
当磁极在磁场中旋转，它会受到抗力，这种抗力即磁抗力，与运动方向相反，可以使磁极的运动反弹，这种反弹旋转运动即为磁滞回线。
这种反弹的结果就是形成一条曲线，称为磁滞回线。
磁化曲线和磁滞回线在电力学和电机技术中都有重要的作用。
磁化曲线主要用于检验极性物质的性质，可以检测极性物质是单磁极还是多磁极、大小、型号等，并且可以利用电流驱动它们，从而控制电机的运动状态。
而磁滞回线则可以用于测量发电机的功率和效率，从而可以有效控制电机的输出功率。
磁化曲线和磁滞回线也在微电子学领域有着重要的应用。
磁化曲线的形状可以简化半导体芯片的结构，从而减少抗磁性材料的添加，降低电子产品的成本。
而磁滞回线可用于调节半导体元件，可
以更好地改善元件工作的稳定性，降低元件热量，从而提高系统的运行性能。
总之，磁化曲线和磁滞回线都是非常重要的现代物理概念，在电力学、电机技术和微电子学等领域都有重要的应用，因此了解并正确使用它们非常重要。
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