铁磁材料磁滞回线的研究
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。
铁磁材料磁滞回线的研究
到充分放松, 最终调节中枢神经系统兴 由于具有以上特点必须说明的是在测定 B m )和 - B r (≈ - B m )两种不同
奋性的一种方法。研究表明, 这种方法 磁化曲线和磁滞回线时,首先必须对 的剩磁,矩磁材料常用作记忆元件,
在实际的训练和比赛中具有明显消除心 铁磁材料预先进行退磁,以保证外加 如电子计算机中存储器的芯片。
作者简介
“ 胖 ”、 窄 “ 瘦 ” 之 分 。 通 常 根 据 磁滞回线的不同将磁铁材料分为软磁材 料、硬磁材料和矩磁材料等。
软磁材料的磁滞回线窄而长,剩 余磁感应强度 Br 和矫顽磁力 Hc 都很 小,其基本特征是磁导率高,易于磁 化及退磁。软铁、硅钢及波莫合金属 于这一类,它们常用来制造变压器及 电机的转子。当铁磁质反复被磁化 时,介质要发热。实验表明,反复 磁化所发生的热与磁滞回线包围的面积 成正比,变压器选用软磁材料就是考 虑了这一点。
在实验室观察铁磁材料的磁滞回线 是在示波器上进行的。先要将原线圈 的磁场 H 和付线圈磁感应强度 B 转化 为对应的电压信号,在示波器的 X 偏 转板输入正比于样品的励磁磁场 H 的 电压,同时在 Y 偏转板输入正比于样 品中磁感应强度 B 的电压,结果在屏 上就得到样品的 B  ̄ H 回线, 如图 2 所 示。那么磁场 H 和磁感应强度 B 是如 何转化为对应的电压信号呢?
这样,在磁化电流变化的一周期
100 倍以上(例如,当 C 取为 10微法时, 内,电子束的径迹描出一条完整的磁
R 2 应取 3 0 K 欧以上)。这样,U 2 与 I2R2 相比可忽略(由此带来的误差小于 1%),于是(4)式简化为
滞回线,以后每个过程重复此过程。 可逐渐调节输入交流电压,使磁滞回 线由小到大扩展方法,把逐次在坐标
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。
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。
磁铁的磁滞回线实验
磁铁的磁滞回线实验磁滞回线实验是一种常见的物理实验,通过制作磁滞回线图来展示磁铁在不同磁场强度下的磁化特性。
本文将介绍磁滞回线实验的原理、实验步骤和实验结果的分析。
一、实验原理磁滞回线实验是通过改变磁铁的外部磁场,测量磁铁的磁化强度与外部磁场强度的关系。
在应用过程中,磁铁的磁化强度并不是简单地随外部磁场强度的升高而线性增加,而是出现一定的滞后现象,这种滞后现象被称为磁滞。
二、实验步骤1. 准备实验所需材料:一块铁芯、螺线管、直流电源、电流表以及磁场强度计等。
2. 将螺线管绕在铁芯上,固定好,并将电流表接在螺线管两端。
3. 将铁芯置于电磁铁的磁场中,并调整直流电源的电流,使其产生不同的磁场强度。
4. 测量电流表的读数和磁场强度计的读数,并记录下来。
5. 依次改变磁场强度,并重复步骤4,直到得到一条完整的磁滞回线。
三、实验结果分析通过实验得到的磁滞回线图能够直观地表达磁铁的磁滞现象。
在图中,横轴表示外部磁场强度,纵轴表示磁化强度。
磁滞回线的形状会告诉我们关于磁铁的磁化特性。
磁滞回线图的形状可以呈现出以下几种情况:1. 矩形:矩形回线表示磁铁完全磁化时的特征,当外部磁场的方向与磁铁相同时,磁滞回线为一个闭合的矩形。
2. S形:当外部磁场的方向与磁铁相反时,磁滞回线呈现出S 形,这是因为磁铁开始磁化时,其磁感应强度增大速度比较快,而当磁铁接近饱和时,磁感应强度增大速度减慢,因此形成曲线较为平缓的部分。
3. 弯曲:弯曲的磁滞回线表明磁铁的磁化特性具有不对称性,也就是当外部磁场强度减小或增大时,磁滞回线出现了偏移。
通过观察磁滞回线图,我们可以了解磁铁的磁化特性,包括饱和磁感应强度、残余磁感应强度、矫顽力等参数。
在实际应用中,磁滞回线的形状也会对磁铁的使用产生一定的影响,因此对磁滞回线进行研究具有重要的意义。
总结起来,磁滞回线实验是一种用来展示磁铁磁化特性的常见实验方法。
通过测量磁铁在外部磁场作用下的磁化强度,并制作磁滞回线图,可以直观地了解磁铁的磁化特性和滞后现象。
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铁磁材料是一类在外加磁场下具有明显磁性的材料,其磁性能对于电磁设备和磁性传感器等领域具有重要的应用价值。
本实验旨在通过对铁磁材料的磁滞回线进行测量和分析,探究其在外磁场作用下磁化特性的变化规律。
1. 实验目的。
本实验旨在通过测量铁磁材料在外磁场作用下的磁化特性,绘制磁滞回线图,并分析其磁滞损耗和矫顽力等参数,从而深入了解铁磁材料的磁性能。
2. 实验原理。
铁磁材料在外磁场作用下会发生磁化过程,当外磁场强度逐渐增大时,材料内部的磁化强度也会随之增大,直至达到饱和状态;而当外磁场强度逐渐减小时,材料的磁化强度也会随之减小,直至回到初始状态。
这一过程形成的磁化特性曲线即为磁滞回线。
3. 实验步骤。
(1)准备铁磁材料样品和磁化装置;(2)将样品置于磁化装置中,并接通电源,施加不同大小的外磁场;(3)通过磁感应计或霍尔元件等磁场测量设备,测量不同外磁场下的磁感应强度,并记录数据;(4)根据记录的数据,绘制铁磁材料的磁滞回线图。
4. 实验结果与分析。
通过实验测量和数据处理,我们得到了铁磁材料的磁滞回线图。
从图中可以明显看出,在外磁场逐渐增大时,磁感应强度也随之增大,直至达到饱和状态;而在外磁场逐渐减小时,磁感应强度也随之减小,直至回到初始状态。
这一过程呈现出明显的磁滞特性,磁滞损耗和矫顽力等参数也可以通过磁滞回线图进行计算和分析。
5. 实验结论。
通过本次实验,我们深入了解了铁磁材料的磁滞特性,掌握了磁滞回线图的绘制和分析方法,对铁磁材料的磁性能有了更深入的认识。
这对于进一步研究和应用铁磁材料具有重要的意义。
6. 实验总结。
本次实验通过对铁磁材料的磁滞回线进行测量和分析,深入了解了其在外磁场作用下的磁化特性。
同时,我们也发现了一些实验中存在的问题和不足之处,为今后的实验和研究工作提供了一定的参考和借鉴。
通过本次实验,我们对铁磁材料的磁滞回线有了更深入的了解,这对于相关领域的研究和应用具有一定的指导意义。
铁磁材料的磁滞回线实验原理
铁磁材料的磁滞回线实验原理一、引言铁磁材料的磁滞回线实验是材料科学中的重要实验之一,它可以通过测量铁磁材料在外加磁场下的磁化强度和磁场强度之间的关系来了解铁磁材料的磁性质。
本文将详细介绍铁磁材料的磁滞回线实验原理。
二、实验原理1. 磁滞回线概念当一个铁磁体置于外加恒定电流或恒定电压下时,其内部会产生一个恒定的磁场。
如果在这个恒定的电流或电压基础上再施加一个变化的电流或电压,那么这个变化就会引起铁磁体内部产生一个变化的磁场。
当施加到一定程度时,这个变化就会导致铁磁体发生饱和现象,即无论施加多大的电流或电压,其内部产生的磁场都不再增大。
当减小施加电流或电压时,铁磁体内部产生的磁场也会随之减小。
如果将此过程中所得到的铝片上记录下来,则得到的图像就被称为磁滞回线。
2. 磁滞回线实验装置磁滞回线实验需要使用到磁滞回线测试仪,它是一种专门用于测量铁磁材料磁性质的设备。
其主要由电源、电流表、电压表、磁场计和铝片等组成。
其中,电源用于提供恒定的电流或电压,电流表和电压表分别用于测量施加在铁磁体上的电流和电压,磁场计则用于测量施加在铁磁体上的磁场强度。
铝片则用于记录施加在铁磁体上的磁场强度和其内部产生的磁化强度之间的关系。
3. 实验步骤(1)将待测试的铁磁材料放置在测试仪中,并通过夹具固定住。
(2)通过测试仪中的控制面板设置所需的实验参数,如施加恒定电流或恒定电压等。
(3)开始实验后,通过测试仪中的控制面板逐渐改变施加在铜片上的电流或电压,并记录下每个时刻所得到的铝片图像。
(4)实验结束后,将所得到的铝片图像进行处理,得到磁滞回线图像。
三、实验注意事项1. 在进行实验前,需要对测试仪进行校准,以确保测量结果的准确性。
2. 在进行实验时,需要注意施加在铁磁体上的电流或电压不要超过其承受范围,否则会导致测试仪器损坏。
3. 在记录铝片图像时,需要确保铝片与测试仪中的磁场计之间没有任何干扰,否则会影响测量结果的准确性。
四、总结通过以上介绍可以看出,铁磁材料的磁滞回线实验是一种简单而重要的材料科学实验。
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。
铁磁性材料的磁滞回线特性研究
铁磁性材料的磁滞回线特性研究磁滞回线是描述铁磁性材料磁化特性的重要参数,也是研究材料磁性的关键指标之一。
本文将探讨铁磁性材料的磁滞回线特性,包括其形成原因、磁滞回线的意义以及对材料性能的影响。
磁滞回线是描述材料磁化强度与外加磁场强度之间关系的曲线。
它通常呈现出闭合的环形,因此得名为“磁滞回线”。
磁滞回线的形成是由于铁磁性材料在磁化过程中,磁域的分布和磁矩的转向发生变化所致。
当外加磁场逐渐增大时,材料内部的磁矩会逐渐转向与外磁场方向一致,直到达到饱和磁化强度。
这一过程中,磁矩的转向会引发磁域的移动和改变,从而导致磁滞回线的形成。
磁滞回线的形状和特性可以反映出材料的磁性能,比如饱和磁化强度、剩余磁矩以及矫顽力等。
磁滞回线的形状对于铁磁性材料的应用具有重要意义。
例如,在电机中,设计师需要根据不同的磁滞回线形状来选择合适的材料,以实现期望的电机性能。
此外,磁滞回线还能够提供材料的磁导率、磁阻等磁性参数的信息,对电器设备的设计和制造具有指导意义。
磁滞回线特性的研究也涉及到材料的磁化机制。
常见的铁磁性材料磁化机制有畴壁翻转和粒子磁矩旋转两种。
畴壁翻转是指材料中微观磁区的畴壁在外磁场的作用下发生翻转,从而引起磁矩的变化。
而粒子磁矩旋转是指材料中的微观磁区内的各个粒子磁矩在外磁场的作用下同时发生旋转,导致磁矩总量的变化。
不同的磁化机制对磁滞回线特性有着不同的影响。
例如,畴壁翻转主导的材料通常会表现出典型的方形磁滞回线,而粒子磁矩旋转主导的材料则会呈现出圆形或椭圆形的磁滞回线。
因此,通过研究磁滞回线的形状和特性,可以深入了解材料的磁化机制,并为材料的选用和应用提供依据。
此外,磁滞回线特性还受材料的晶体结构、磁畴大小、温度等因素的影响。
晶体结构的差异会导致材料的磁滞回线特性差异。
磁畴大小对于磁滞回线的形状和宽度也有一定影响,而随着温度的升高,材料磁滞回线的形状和特性也会发生变化。
总之,铁磁性材料的磁滞回线特性是研究材料磁性的重要方面。
铁磁材料动态磁滞回线实验
动态磁滞回线实验预习题1、磁性材料的分类?什么是动态磁滞回线?2、硬磁材料的交流磁滞回线与软磁材料的交流磁滞回线有何区别?磁性材料在通讯、计算机和信息存储、电力、电子仪器、交通工具等领域有着十分广泛的应用。
磁化曲线和磁滞回线反映磁性材料在外磁场作用下的磁化特性,根据材料的不同磁特性,可以用于电动机、变压器、电感、电磁铁、永久磁铁、磁记忆元件等。
铁磁材料分为硬磁和软磁两类。
硬磁材料(如模具钢)的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力较大(120-20000安/米,甚至更高),因而磁化后,它的磁感应强度能保持,适宜制作永久磁铁。
软磁材料(如铁氧体)的磁滞回线窄,矫顽磁力小(一般小于120安/米),但它的磁导率和饱和磁感应强度大,容易磁化和去磁,故常用于制造电机、变压器和电磁铁。
可见,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性,也是设计电磁机构或仪表的依据之一。
动态磁滞回线是磁性材料的交流磁特性,其在工业中有重要应用,因为交流电动机、变压器的铁芯都是在交流状态下使用的。
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。
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Bm、剩磁Br和矫顽力Hc。
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)的交流磁滞回线,并与软磁材料进行比较。
5. 学习精确测量电阻和电容的实验方法,测量不同阻值电阻和未知电容。
6. 学习用计算机测量磁性材料动态磁滞回线和磁化曲线的方法。
(选配计算机接口后完成)二. 实验原理1、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。
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铁磁材料的磁滞回线实验报告引言铁磁材料是一类具有磁性的材料,其在外加磁场下会表现出磁化的特性。
磁滞回线实验是研究铁磁材料磁化行为的重要实验方法之一。
本实验旨在通过测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁化强度,绘制磁滞回线曲线,并分析其中的物理规律。
实验步骤1. 实验仪器准备:准备好铁磁材料样品、电磁铁、磁场强度计等实验仪器。
2. 样品准备:将铁磁材料样品切割成适当大小,并清洗干净,以确保测量结果准确。
3. 实验装置搭建:将电磁铁与磁场强度计固定在实验台上,保证电磁铁与磁场强度计之间的距离合适。
4. 实验参数设置:设置电磁铁的电流大小,即外加磁场的强度,记录下每次改变电流的数值。
5. 实验数据测量:在每个电流值下,使用磁场强度计测量样品的磁场强度,并记录下来。
6. 数据处理与分析:根据实验数据,绘制磁滞回线曲线,并进行进一步的分析。
实验结果与讨论根据实验所得数据,我们绘制了铁磁材料的磁滞回线曲线。
磁滞回线曲线是描述铁磁材料在外加磁场作用下磁化行为的重要指标。
磁滞回线曲线呈现出一定的特征。
首先,在磁滞回线的起始点,也就是零磁场时,材料的磁化强度为零。
随着外加磁场的增加,材料的磁化强度逐渐增加,直到达到饱和磁化强度。
此时,外加磁场再增加,材料的磁化强度不再增加,保持在饱和磁化强度的数值。
当外加磁场减小时,材料的磁化强度也会相应减小,但并不会降为零,而是保持一个残余磁化强度。
当外加磁场减小到一定程度时,材料的磁化强度会迅速减小到零,形成一个闭合的磁滞回线。
磁滞回线的形状与铁磁材料的性质密切相关。
不同的铁磁材料具有不同的磁滞回线形状,这与材料的晶体结构、磁畴结构等有关。
通过对磁滞回线的分析,可以了解铁磁材料的磁化特性以及其在实际应用中的潜在问题。
实验中还可以通过改变外加磁场的强度来观察磁滞回线的变化。
当外加磁场强度增加时,磁滞回线的面积也会增大,这表明材料的磁化能力增强。
而当外加磁场强度减小时,磁滞回线的面积也会减小,这表明材料的磁化能力减弱。
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1. 引言嘿,大家好!今天我们来聊聊一个听起来挺高大上的话题——铁磁材料的磁滞回线。
别被这名字吓着,其实就是讲讲磁性材料在磁场里是怎么“跳舞”的。
你知道的,就像我们在舞池里随着音乐的节拍摇摆一样,铁磁材料在外加磁场的作用下也有自己的节奏。
那么,什么是磁滞回线呢?简单来说,就是当你给材料施加磁场,然后慢慢撤去,材料的磁性却不立即消失,反而会有点“恋恋不舍”,留下了个回忆。
这种现象就像你和朋友在一起玩耍,最后告别的时候总是舍不得,难免多聊几句。
2. 实验原理2.1 磁滞现象磁滞现象就像是铁磁材料的个性签名,显示了它们与外部磁场之间的关系。
比如说,咱们给它施加一个逐渐增强的磁场,材料的磁性就会跟着提升,直到它达到了“满格”。
但是,当我们慢慢把磁场撤去时,它却不愿意完全放弃那份磁性。
哎呀,这就像是当你终于放下那部电视剧时,脑海中却依然会浮现出剧情和角色一样。
这样一来,就形成了一个闭合的回路,我们叫它“磁滞回线”。
2.2 磁滞回线的意义这个磁滞回线其实是有大智慧的。
它能告诉我们材料的磁性有多强、回到原点需要多长时间,还有它的损耗情况。
就好比在生活中,某些事情的影响总是持续很久,哪怕你努力想要忘记,也难免时不时会被唤醒。
所以,了解这些磁滞回线,对于我们选择合适的铁磁材料来做一些实用的东西,比如变压器、磁铁等,都是相当重要的。
3. 实验步骤3.1 准备工作好啦,话说回来,咱们进入正题——实验步骤。
首先,我们得准备一些设备。
通常需要一个电源、一个电流表、一个磁场发生器,还有一个叫霍尔探头的东西。
嘿,听起来是不是有点复杂?但其实操作起来简单得很,就像做一杯拿铁,准备好材料,按照步骤来就行。
3.2 实验过程实验开始了,我们先将铁磁材料固定在工作台上,接着用线圈围住它,这样就能在材料周围产生磁场。
然后,慢慢调节电源的电流,观察材料的反应。
每当电流增加时,我们用霍尔探头测量材料的磁通量,记录下数据。
铁磁材料的磁滞回线
铁磁材料的磁滞回线铁磁材料是一类在外加磁场作用下会发生磁化的材料,其磁化特性对于电磁设备和磁性传感器等领域具有重要意义。
在铁磁材料磁化过程中,磁滞回线是一个重要的物理现象,它对于材料的磁性能有着重要的影响。
本文将对铁磁材料的磁滞回线进行深入探讨。
首先,我们来了解一下什么是磁滞回线。
磁滞回线是指在铁磁材料在外加磁场作用下,材料磁化强度随着外磁场的变化而发生变化的轨迹。
当外磁场逐渐增加时,材料的磁化强度也随之增加,但并不是线性增加的,而是呈现出一种曲线变化的趋势。
当外磁场达到一定数值后,磁化强度不再随外磁场增加而增加,而是趋于饱和。
当外磁场减小到零时,材料的磁化强度也不会完全回到零,而是会残留一定的磁化强度,这种残留的磁化强度就是磁滞回线上的残余磁感应强度。
磁滞回线的形状对于铁磁材料的磁性能有着重要的影响。
通常来说,我们可以通过磁滞回线的形状来判断材料的磁化特性。
比如,对于一些软磁材料来说,它们的磁滞回线比较瘦长,而且磁滞损耗较小,这使得它们在变压器、电感器等电磁设备中得到广泛应用。
而对于一些硬磁材料来说,它们的磁滞回线比较胖短,而且具有较大的磁滞损耗,这使得它们在永磁材料和磁记录材料中得到广泛应用。
磁滞回线的形状不仅受到材料本身的特性影响,还受到外界条件的影响。
比如,温度、外磁场的频率等因素都会对磁滞回线的形状产生影响。
在实际应用中,我们需要对这些因素进行综合考虑,以便更好地选择合适的铁磁材料。
总之,铁磁材料的磁滞回线是一个重要的物理现象,它对于材料的磁性能具有重要的影响。
通过对磁滞回线的研究,可以更好地理解铁磁材料的磁性能,并且为材料的选择和应用提供重要的参考依据。
希望本文能够对铁磁材料的磁滞回线有所帮助,谢谢阅读。
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。
磁滞回线实验报告
磁滞回线实验报告一、实验原理磁滞回线是指在磁场强度变化的情况下,铁磁性材料的磁化强度随之变化的曲线。
当磁场强度为零时,铁磁性材料的磁化强度也为零。
当磁场强度增加时,材料的磁化强度随之增加,直到达到饱和磁化强度。
当磁场强度减小到一定程度时,磁化强度并不立即变为零,而是保持一定的残留磁化强度。
当磁场强度继续减小,磁化强度也随之减小,直到达到磁场强度为零时,磁化强度也为零。
如果再反向施加磁场强度,材料的磁化强度不会立即变为零,而是由于材料的磁滞效应,会出现一个磁滞回线。
二、实验步骤1. 准备工作:将铁磁性材料样品固定在磁通线圈上,并将磁通线圈与电源连接好。
2. 测量饱和磁化强度:在电流为零的情况下,先用磁通线圈产生如图1所示的磁场强度H1,然后逐渐增加电流大小,直到得到磁通线圈产生的最大磁场强度H2,此时的磁化强度即为样品的饱和磁化强度。
3. 测量残留磁化强度:在电流为零的情况下,用磁通线圈产生如图2所示的磁场强度H3,然后逐渐减小电流大小,直到样品的磁化强度随之减小到一定程度时,读取此时的磁场强度H4,即为样品的残留磁化强度。
4. 测量磁滞回线:将磁通线圈电流逆向,产生反向磁场强度,然后逐渐增加电流大小,测量出铁磁材料的磁通强度随之变化的曲线,即为磁滞回线。
三、实验结果与分析本次实验使用的铁磁性材料样品为普通的磁铁,其饱和磁化强度为1.14 Tesla,残留磁化强度为0.13 Tesla。
样品的磁滞回线如图3所示。
根据磁滞回线,可知当铁磁材料被磁化后,其磁通强度并不会立即随磁场强度的变化而变化,而是存在一定的磁滞效应。
当磁场强度减小到一定程度时,铁磁性材料的磁化强度才会随之减小。
此外,残留磁化强度也表明样品的磁滞效应比较明显,即在样品被磁化后,即使磁场强度减小到零,样品仍然保留一定的磁性。
四、实验结论本次实验通过测量铁磁性材料的磁滞回线,进一步认识了铁磁性材料在外加磁场作用下的磁化规律,得出的饱和磁化强度和残留磁化强度值,也为材料的使用提供了基础数据。
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。
铁磁材料的磁滞回线实验原理
铁磁材料的磁滞回线实验原理1. 引言铁磁材料在外加磁场作用下会产生磁化现象,表现出一种特殊的磁性行为。
其中,磁滞回线实验是研究铁磁材料磁性行为的重要实验方法之一。
本文将详细介绍与铁磁材料的磁滞回线实验原理相关的基本原理。
2. 磁化与铁磁材料在讨论铁磁材料的磁滞回线实验原理之前,我们首先需要了解一些关于磁化和铁磁材料的基本概念。
2.1 磁化当一个物体被放置在外部磁场中时,它会受到该外部场的影响而形成自己的内部分子电流。
这个分子电流会产生一个微小的自发电流,从而使物体具有了自己的“内部”或“剩余”电流。
这种现象被称为“物体被磁化”。
2.2 铁磁材料铀、钕、钴等是常见的铜合金。
它们具有良好的磁性,被称为铁磁材料。
铁磁材料在外加磁场作用下,其内部分子电流会更加强化,形成更强的“内部”或“剩余”电流。
3. 磁滞回线实验原理3.1 实验装置进行磁滞回线实验需要一些基本的实验装置,包括: - 铁磁样品:通常是一个长方体形状的铁磁材料样品。
- 电磁铥:用于产生稳定的外部磁场。
- 磁感应计:用于测量样品中的磁感应强度。
3.2 实验过程下面将详细介绍进行磁滞回线实验的具体步骤: 1. 准备铁磁样品,并将其放置在实验台上。
2. 将电流通入电磁铥中,产生一个稳定的外部磁场。
3. 使用磁感应计测量样品中的磁感应强度,并记录下来。
4. 改变外部磁场的大小和方向(例如增大或减小电流),并再次测量并记录样品中的磁感应强度。
5. 重复步骤4多次,直到获得一条完整的磁滞回线。
3.3 实验结果通过以上实验过程,我们可以获得一条磁滞回线。
磁滞回线是描述铁磁材料在不同外部磁场下的磁感应强度变化的曲线。
根据实验结果,我们可以得到以下结论:•当外部磁场逐渐增大时,样品中的磁感应强度也会逐渐增大,但增长速率逐渐减慢。
这是因为铜合金在低外部磁场下具有较低的饱和磁感应强度。
•当外部磁场达到一定大小后,样品中的磁感应强度将趋于稳定,并达到一个最大值。
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次级线圈N2: 121匝 电阻R2: 16kΩ
磁导率:μ= (1.75±0.25) ×10-3
平均磁路L: 0.132m
电容器C:10×10-6 F
标准互感器M: 0.1H
样品截面积A:0.208×10-3 m2
相对磁导率:μr= (1.4±0.2)×10-3
A
13
实验内容
A
14
注意事项
✓ 测绘磁化曲线和磁滞回线时,必须将材料预先
对同一铁磁材料,开始时不带磁性,依次选取磁化电
流为I1、I2、…、Im(I1<I2<…<Im),则相应的磁场 强度为H1、H2、…、Hm。
am
由图的实线段可知,铁 磁材料的磁导率μ=B /H不是常数
图14-3 基本磁化曲线
A
6
实验原理
二、示波器显示磁滞回线的原理和线路
1.示波器X轴输入正比于磁 场强度H
Ux
LR1 N1
Hபைடு நூலகம்
2.示波器Y轴输入正比于磁感强
度B,当 R21/2fC 时,
则有
UY
Uc
N2 A B CR2
yx
图14-4 测量磁滞回线的实 验电路图
A
7
实验原理
a(x, y)
图14-5 用示波器观测到的 磁滞回线
A
8
实验原理
三、测定磁滞回线上的任一点的B、H值
1、示波器偏转板上的电压
UxxDx,UyyDy
2、磁滞回线上所求点的B、H值
HN 1D xx L1R
BR 2CyD y N 2A
A
9
实验仪器
CZ-2型磁滞回线测量仪 GY-4型可调隔离变压器 示波器
A
10
实验内容
一、测绘铁磁材料的基本磁化曲线
1.按图14-4连接线路,调节示波器,使电子束光迹呈现在 坐标网络中心。
2.对试样进行退磁,消除剩磁即H=B=0。 3.观察磁滞回线。调整示波器,令U=60V,调节X、
退磁,以保证 H = 0,B = 0。
✓ 为了避免样品磁化后温度过高,初级线圈通电 时间应尽量缩短,通电电流不可过大。
✓ 可调隔离变压器的电压可以达到100V,使用他 时,要注意安全。
A
15
思考题
➢ 示波器显示的磁滞回线是真实的H-B曲线吗? 如果不是,为什么可以用它来描绘磁滞回线?
➢ 我们常用的永久铁磁是怎样制成的?我们有 没有办法让永久磁铁失去磁性?
A
16
谢谢!
A
17
2.在方格坐标纸上按1∶1的比例描绘屏上显示的磁滞回
线,记下如图14-2中a、b、c、d、e、f具有代表性的 一些点的坐标xi,yi 。 3.读出示波器的偏转因数Dx、Dy,计算出跟xi,yi 点对 应的Hi,Bi 值,并标在描绘磁滞回线的坐标纸上。
A
12
实验内容
技术指标
初级线圈N1:2000匝
电阻R1: 12Ω
大学物理实验
A
1
预习
举例说明铁磁材料有哪些应用? 什么叫做磁畴? 为什么铁磁质会产生剩磁和磁滞现象呢?
A
2
实验目的
了解铁磁质在磁场中磁化的原理及其磁化 规律。 理解磁场强度与磁感应强度的关系。
掌握测定样品的磁滞回线,确定矫顽力、 剩磁感应强度、最大磁感应强度及磁滞损 耗等参数的实验方法。
A
Y轴的灵敏度,使显示屏上出现大小合适的磁滞回线。 4.从零开始,分8次,每次增加10V,保持示波器增益不变。
读记每条磁滞回线顶点坐标,描绘基本磁化曲线。
A
11
实验内容
二、根据给定技术指标,计算Bm、Br、
Hm、Hc等参数和测定磁滞回线
1.令U=60.0V,测定样品的Bm、Br、Hm、Hc等参 数。
3
实验原理
一 、铁磁材料的磁化原理
图14-1 铁磁质在外加磁场作用下磁畴的变化
A
4
实验原理
1.起始磁化曲线、磁滞回线
图14-2 磁滞回线
O到饱和状态a这段B-H曲线,称为
起始磁化曲线
封闭曲线abcdefa,这条曲线称为
磁滞回线。
B r 称为剩磁 H c 称为矫顽磁力
A
5
实验原理
2.基本磁化曲线