铁磁物质磁化特性曲线的测定 - 武汉大学物理实验教学中心

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霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线

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。

实验二十三示波器法测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞曲线(精)

实验二十三示波器法测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞曲线(精)

实验二十三 示波器法测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞曲线【目的】1.了解用示波器法显示磁滞回线的基本原理2.学会用示波器法测绘磁化曲线和磁滞回线【原理】1.铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁材料)除了具有高的磁导率外,另一个重要的特点就是磁滞。

磁滞现象是材料磁化时,材料内部磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关,而且与以前的磁化状态有关。

图4-48表示铁磁质的这种性质,设铁磁质在开始时没有磁化,如磁场强度H 逐渐增加,B 将沿oa 增加,曲线oa叫做起始磁化曲线,当H 增加到某一值时,B几乎不变。

若将磁场强度H 减小,则B 并不沿原来的磁化曲线减小,而是沿图中ab 曲线下降,即使H 降到零(图中b 点),B 的值仍接近于饱和值,与b 点对应的B 值,称为剩余磁感应强度B r(剩磁)。

当加反向磁场H 时,B 随着减小,当反向磁场H 达到某一值(如图中c 点)时,B=0,与oc 相当的磁场强度H c称为矫顽磁力。

当反向磁场继续增加时,铁磁质中产生反向磁感应强度,并很快达到饱和。

逐渐减小反向磁场强度,减到零,再加正向磁场强度时,则磁感应强度沿defa 变化,形成一闭合曲线abcdefa ,称该闭合曲线为磁滞回线。

由于有磁滞现象,能够有若干个B 值与同一个H 值对应,即B 是H 的多值函数,它不仅与H 有关,而且与这铁磁质磁化程度有关。

例如:与H=0相应的B 有以下3个值。

⑴B =0的o 点,这与原来没有磁化相对应。

⑵B =B r,这是在铁磁质已磁化后发生的。

⑶B =-B r,这是在反向磁化后发生的。

必须指出,当铁磁材料从未被磁化开始,在最初的几个反复磁化的循环内,每一个循环H 和B 不一定沿相同的路径进行(曲线并非闭和曲线)。

只有经过十几次反复磁化(称为“磁锻炼”)以后,才能获得一个差不多稳定的磁滞回线。

它代表该材料的磁滞性质。

所以样品只有“磁锻炼”后,才能进行测绘。

不同铁磁材料,其磁滞回线有“胖”、“瘦”之分,通常根据磁滞回线的不同形状将磁铁分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料等几种。

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告(一)

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告(一)

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告(一)实验名称:测定铁磁材料的磁化曲线实验实验目的通过实验测定铁磁材料的磁化曲线,了解铁磁材料的磁性质,以及磁场的作用。

实验原理铁磁材料在外加磁场的作用下会产生磁矩,磁矩的大小与磁场强度成正比,磁矩方向与磁场方向一致。

当外加磁场逐渐增大时,铁磁材料的磁化强度也会逐渐增大,但当磁场达到一定强度后,铁磁材料的磁化强度就不再随磁场强度增大而增大,形成了磁饱和现象。

当外加磁场减小时,铁磁材料的磁化强度也会逐渐减小,但并不会减小到零,消磁场越大,剩余磁矩就越小。

通过测量铁磁材料在外加磁场作用下的磁化强度和磁场强度,可以得到磁化曲线。

实验步骤1.将铁磁材料样品置于实验装置的磁场中,使其方向与磁场方向一致。

2.逐步改变外场磁场大小,并记录此时铁磁材料的磁化强度和磁场强度。

3.根据记录的数据绘制磁化曲线。

实验结果根据实验测量数据,得到铁磁材料的磁化曲线如下: image实验结论磁场对铁磁材料会产生影响,使得铁磁材料的磁化强度随磁场的增大而增大,直到饱和,此后铁磁材料的磁化强度随磁场的继续增大不再增加。

当外加磁场减小时,铁磁材料的磁化强度也会逐渐减小,但并不会减小到零,消磁场越大,剩余磁矩就越小。

实验注意事项1.实验应仔细操作,避免磁场对身体及周围物体产生影响。

2.实验应注意安全,禁止在磁场中使用铁制物品。

3.实验器材应保存完好,以确保实验结果准确性。

实验设备和材料1.磁化曲线实验装置2.铁磁材料样品3.磁场强度计实验数据记录表磁场强度(A/m),H磁化强度(A/m),B0 0100 125200 240300 320400 360500 370560 376600 378700 380800 381900 3821000 383实验讨论通过磁化曲线实验我们可以了解到铁磁材料的磁化行为,并得到其磁化曲线图像。

由上述数据可以看出,随着外加磁场的增加,铁磁材料的磁化强度逐渐增加,在磁场强度大约为560 A/m时出现饱和现象。

铁磁材料磁化曲线实验报告

铁磁材料磁化曲线实验报告

铁磁材料磁化曲线实验报告铁磁材料磁化曲线实验报告引言:铁磁材料是一类具有磁性的材料,其磁性来源于其微观结构中的磁性离子或磁性原子。

磁化曲线是研究铁磁材料磁性质的重要实验手段之一。

本实验旨在通过测量铁磁材料的磁化曲线,了解其磁性质以及磁化过程中的变化规律。

实验步骤:1. 实验器材准备:铁磁材料样品、磁场强度计、电流源、电流表、毫伏表等。

2. 将铁磁材料样品固定在实验台上,保证其与磁场强度计的探头接触良好。

3. 打开电源,将电流源接入电路中,调节电流大小,使得电流通过铁磁材料样品。

4. 在电流通过样品的同时,用磁场强度计测量样品所受的磁场强度,并记录下来。

5. 逐渐增大电流,每隔一定电流值,记录下样品所受的磁场强度。

6. 逐渐减小电流,同样每隔一定电流值,记录下样品所受的磁场强度。

7. 根据记录的数据,绘制出铁磁材料的磁化曲线。

实验结果:通过实验测量得到的磁化曲线如下图所示:[图表]实验结果显示,随着电流的增大,铁磁材料样品所受的磁场强度也随之增大。

当电流增大到一定值时,磁场强度达到最大值,此时称为饱和磁场强度。

当电流进一步增大时,磁场强度不再增大,保持在饱和磁场强度的数值。

讨论与分析:1. 磁化曲线的特点:根据实验结果,我们可以看出铁磁材料的磁化曲线呈现出以下特点:- 初始磁导率较大:在电流较小的情况下,铁磁材料的磁导率较大,表明其具有较强的磁性。

- 饱和磁场强度:当电流增大到一定值时,磁场强度达到最大值,此时铁磁材料已经完全磁化,无法再增加磁场强度。

- 磁滞回线:当电流逐渐减小时,铁磁材料的磁场强度并不立即减小,而是呈现出一定的滞后性,这种现象称为磁滞回线。

2. 磁化过程中的能量转化:在铁磁材料的磁化过程中,电流通过材料时会产生磁场,而磁场又会对电流产生作用力。

因此,在磁化过程中,能量会在电场和磁场之间进行转化。

当电流通过材料时,电能被转化为磁能,使得材料磁化。

而当电流减小时,磁能又会被转化为电能,使得磁场强度不立即减小,而是呈现出磁滞回线的特点。

实验十三 用示波器法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

实验十三    用示波器法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

实验十三用示波器法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线本实验中用交流电对铁磁材料样品进行磁化,测得的B H-曲线称为“动态磁滞回线”。

【实验目的】1.利用动态法测量磁性材料的磁化曲线和磁滞回线;2.了解磁性材料的基本特性;3.了解磁性材料的退磁以及磁锻炼的方法。

【实验仪器】TH/KH—MHC型智能磁滞回线实验仪、磁滞回线测试仪、示波器、电源、导线等。

【实验原理】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。

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。

如果在达到饱和状态之后使磁场强度H减小,这时磁感应强度B的值也要减小。

图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,对应的B值比原先的值大,说明铁磁材料的磁化过程是不可逆的过程。

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,这种现象称为磁滞。

测定铁磁材料的磁化曲线

测定铁磁材料的磁化曲线

测定铁磁材料的磁化曲线实验目的:1、了解铁磁材料的基本性质和用示波器获得动态磁滞回线的原理和方法;2、学习示波器和交流毫伏表的使用方法;3、学会测量基本磁化曲线的一种方法。

背景知识:一、磁介质的分类磁介质中的磁感应强度可以表示为B B B '+=0,其中0B为真空中的磁感应强度,B '为磁化而产生的附加磁场。

定义0B Br =μ为相对磁导率,则根据r μ的不同,磁介质可以分为三类:1、顺磁质:B'与0B 同向,即0B B >,故1>r μ,如锰、铝、氧等;2、抗磁质:B'与0B 反向,即0B B <,故1<r μ,如铜、氢、硫等;3、铁磁质:B'与0B 同向且比0B 大得多,即0B B >>,1>>r μ,如钴、铁、镍等。

顺磁质和抗磁质均属于弱磁性物质,而铁磁质属于强磁性物质。

铁磁质有一临界温度——居里点T c ,工作温度高于T c 时,铁磁质将丧失其铁磁性而转变为顺磁质。

二、铁磁材料的特点铁磁材料的磁性有两个显著特点:1、磁导率非常高,比顺磁质和抗磁质高109倍以上,而且随磁场而变化;2、磁化过程有磁滞现象,因而磁化规律很复杂。

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是设计电磁机构和电磁仪表的重要依据之一。

测定铁磁材料的磁化曲线可以采用冲击电流计法和示波器法,前者准确度高但操作复杂,所测得的是铁磁材料在直流磁场下所表现的特性,称为静态磁特性;后者准确度稍低,但形象直观,简单方便,并且能够在脉冲磁化下进行测量,所测得的是铁磁材料在交变磁场下所表现的特性,称为动态磁特性。

三、铁磁材料的磁化规律研究铁磁材料的磁化规律时,通常把样品做成截面均匀的圆环(Torus ),环上绕有磁化线圈和测量磁感应强度用的探测线圈,这种有铁芯的圆环线圈称为罗兰环或螺线环。

当磁化线圈中通以大小不同的电流时,样品内就形成大小不同的磁场强度,其磁力线在罗兰环内呈闭合回路,这样,磁化曲线和磁滞回线的测定就归结为磁场强度H和相应的磁感应强度B的测量。

铁磁材料磁滞回线及基本磁化曲线的测量

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。

铁磁材料磁化曲线的测量实验报告

铁磁材料磁化曲线的测量实验报告

铁磁材料磁化曲线的测量实验报告实验报告:铁磁材料磁化曲线的测量摘要:本实验旨在通过测量铁磁材料的磁化曲线,研究其磁性质并探究其在磁场作用下的磁化行为。

实验采用霍尔效应测量法,通过改变外加磁场大小来研究磁化曲线。

实验结果显示,磁化曲线呈S型,表明铁磁材料在磁场中具有明显的磁滞现象。

此外,实验还发现材料的饱和磁感应强度与外加磁场大小成正比。

1. 引言在研究磁性材料的物理特性时,磁化曲线是一个重要的参数。

磁化曲线能够反映材料在外加磁场作用下的磁化情况,是研究材料的磁性质的基础。

本实验将利用霍尔效应测量法测定铁磁材料的磁化曲线,并分析其磁性质。

2. 实验原理霍尔效应是指在磁场和电场的共同作用下,电导体中垂直于电流方向和磁场方向产生的电势差。

本实验中,我们将采用霍尔效应测量法来测量铁磁材料的磁化曲线。

3. 实验步骤3.1 准备工作将实验所需的铁磁样品,霍尔元件和电路连接好,并校准霍尔效应测量装置。

3.2 测量磁化曲线3.2.1 施加磁场在实验装置中施加外磁场,并记录每次施加的磁场大小。

3.2.2 测量霍尔电势差在每个施加磁场下,用霍尔效应测量装置测量铁磁样品产生的霍尔电势差,并记录数据。

3.2.3 绘制磁化曲线根据测得的数据,绘制铁磁材料的磁化曲线图。

4. 实验结果与分析在实验中,我们测量了铁磁材料的磁化曲线。

实验结果显示,磁化曲线呈S型,表明材料在磁场中有明显的磁滞现象。

此外,随着施加磁场的增加,磁化曲线逐渐接近饱和,即材料的磁化行为趋于稳定。

通过实验数据的分析,我们还发现材料的饱和磁感应强度与施加磁场大小成正比。

这表明在磁场强度较大时,材料的磁化效果将会更显著。

5. 结论通过本实验,我们成功测量了铁磁材料的磁化曲线,并从中得出了一些结论。

铁磁材料在磁场作用下表现出明显的磁滞现象。

同时,磁化曲线显示出随着外磁场的增加,材料的磁化行为逐渐趋于饱和。

此外,磁化曲线的形状表明了铁磁材料的特殊磁性质。

这些实验结果对于理解铁磁材料的性质以及实际应用具有重要意义。

铁磁材料的静态磁化曲线测量目的学习用电子积分

铁磁材料的静态磁化曲线测量目的学习用电子积分
图30-2
2.磁滞回线
铁磁材料还有一个重要的特性,那就是磁滞。磁滞是指B的变化滞后于H的变化。
当铁磁材料的磁化达到饱和后,如果使H单调减小,这在实验中称为去磁,这时B将不沿初始磁化时的路线返回,而是沿一条新的路径SR下降。当H减为0时,铁磁材料的磁化状态并不随之消失,而要保留一些磁性Br,Br称为剩磁。要使剩磁完全退尽,必须加一个反方向的磁化场-HC,-HC称为矫顽力。如果反方向的磁化场继续增大,铁磁材料将被反向磁化直至饱和。
图30-7
3.测量初始磁化曲线
(1)螺绕环退磁
在测量开始之前必须对被测材料退磁,本实验采用50HZ交流电退磁,退磁电路如图30-7。电路中T为自耦变压器;R为限流电阻;为交流安培表。先将T调到某一电压值,此时安培表中指示的电流约为螺绕环前一次充磁的最大电流。然后逐渐减小T的输出电压直到为零,至此退磁完毕。
(6)
由(6)式可见,积分器的输出电压uO正比于输入电压ui对时间的积分,从而实现了积分运算。(6)式中负号表示输出电压与输入电压反相位。
2.磁感应强度B的测量
对照图(30-5),测量时先将S1合向a或b,S2合向1,S3闭合后再断开,S3的作用是给电容放电,使(5)式中的uC′=0。通过调节恒流源E的电流调节旋钮,单调地改变磁化电流i,从而改变在螺绕环初级线圈中产生的磁化场强度H,此时在螺绕环次级线圈N2中,将有感应电动势 产生, 的大小为:
4.测量磁滞回线
电路设置同3,将电流i调至额定值,利用换向开关S1反复换向,对待测材料进行“磁锻炼”,使其达到稳定磁化状态。S3合上后再断开。鼠标点击“记录”栏,计算机开始绘图,先单向减小电流i直至为零,然后迅速将S1从一侧合向另一侧,调节电流i从0逐渐增大到额定值,再由额定值单调减小到零,此时计算机应绘出SRCS′R′;最后再将S1反向,调节i从0逐渐增至额定值,画出最后R′C′S段。调整坐标原点使之处于磁滞回线中点,求出剩磁Br与矫顽力HC。

铁磁物质磁化特性曲线的测定 - 武汉大学物理实验教学中心

铁磁物质磁化特性曲线的测定 - 武汉大学物理实验教学中心

实验3 -13 铁磁物质磁化特性曲线的测定铁磁物质的磁化曲线,是指给予它的不同的磁化场H 与相应而生的随磁化场而改变的磁感应强度B 之间的关系曲线,即B -H 曲线。

影响铁磁物质的磁化曲线的因素很多。

材料的杂质含量、晶体结构、加工方式、外界温度、内部的应力以及磁化历史等都会对磁化特性产生影响。

由于影响磁化特性的因素很多,因此B -H 的关系就特别复杂。

直至今天,人们还未从理论上定量描述、确定磁化曲线的分析表达式。

于是人们就用实验的方法来测定其磁化曲线。

【实验目的】1.了解铁磁物质的基本磁化特性。

2.掌握铁磁物质磁化特性曲线的测量方法。

【仪器用具】1.冲击电流计。

2.标准互感器:0.05H ,额定电流0。

15A 。

3.螺绕环。

4.多量程的直流安培计:0.1/0.3…15/30A 。

5.滑线电阻器。

6.转盘电阻箱:0.1~9999.9Ω. 7.晶体管稳压电源:0~30V,0~5A. 8.单相调压变压据。

9.交流安培计。

【实验原理】1.H 、B 的测量原理如图3-13-1所示,T 为一铁环,其横截面的半径为r .环的半径为R ,且有2πR =L >>r 。

在铁环上均匀、紧密地绕满N 1匝线圈,这就构成一个为铁心所充满的螺绕环。

如果线圈通过电流I ,则铁心中的磁场强度可根据安培环路定律得出:I LN H 1(3-13-1) 铁心中的磁感应强度B 可用冲击法测量。

为获取磁通量的变化量以测量B ,特在磁环上绕了N 2匝副线圈。

2.起始磁化曲线铁磁质从没有被磁化的状态(即H =0时。

铁磁质的B =0)开始,从零单调地增大磁场H ,求出相对应的B ,这样测绘出来的曲线称为起始磁化曲线,如图 3-13-2所示。

由图可见,铁磁质的B与H之间存在着非线性的关系。

3.“磁锻炼”过程获得闭合磁滞回线(注:图 3-13-3中b点处加B r)如图 3-13-3所示。

铁磁材料除了具有高的导磁率外,另一重要的特点就是磁滞。

铁磁材料磁化曲线与磁滞回线的测绘

铁磁材料磁化曲线与磁滞回线的测绘

x
和输入 y 的电缆线衰减为
和的公式 B
有何不同?。
2:从基本磁化曲线上,根据关系式: 0 r B H, 和 4 107 ,计算该铁磁质的最大相对磁导 0
率 r 。
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容和步骤
报告要求
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
3.测定样品一的饱和磁感应强度Bm剩磁: 4.测定样品一或二的磁化曲线。
U/V H(A/m) B ( T) U/V H(A/m) B ( T)
0.5
1.0 1.2
2.0
2.2 2.5
1.5
1.8
2.8
3.0
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容和步骤
报告要求
【数据处理】
1、作图要求
注意作图规范
B(x10T)
0.3 0.2 0.1 0 -0.6 -0.4 -0.2 -0.1 -0.2 -0.3
实验目的 实验原理 图1 样品1的磁滞回线
0
0.2
0.4
0.6
H(x10 3 A/m)
实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
【思考题】
1:若连接示波器输入
H “1”,计算
实验目的
实验原理
实验仪器
实验内容和步骤
报告要求
TIME/DIV (扫描周期粗调)
TRIG IN ! MODE( 触发模式 ) AUTO NORM TV-V TV_H
触发信号接口
power
oN oFF
TRACE ROTATION S .1 .2 X-Y
ms
us
POSITION(位置) SWP VAR (扫描周期微调 )

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告

测定铁磁材料的磁化曲线实验报告实验目的:通过测定铁磁材料的磁化曲线,了解在外加磁场下铁磁材料的磁性及基本磁性参数,并探究磁矩、磁滞、磁饱和及饱和磁感应强度的概念。

实验原理:铁磁材料在外加磁场的作用下,会形成相应的磁矩,磁矩随着外界磁场的改变而改变。

磁化曲线描述了铁磁材料在外加磁场下磁化强度的变化规律。

在铁磁材料受到逐渐增加的外场磁场作用下,会经历磁化、磁导、磁饱和三个阶段,磁化曲线也呈现出相应的变化。

实验器材:铁磁材料、实验仪器包括万用表、电源、电流表、磁感应计等。

实验过程:1. 将待测铁磁材料放置在磁场计中间位置。

2. 打开电源,设定电源输出电压大小,并且设置电流计,记录下外加磁场的大小。

3. 记录下磁感应计的读数,调整外加磁场大小并录入数据,逐步增加,直到材料饱和,记录下饱和时的磁感应值Bmax。

4. 逐步降低外加磁场,记录下各个时刻的磁感应值。

实验结果:根据实验测量数据,我们得到了铁磁材料的磁化曲线,它是一条典型的S形曲线。

在开始的阶段,磁化随着外界磁场的增加而增加,这个阶段叫做磁化区。

在这个阶段,铁磁材料的磁矩不断增加,但是达到某一值后,磁矩的增加就呈现出饱和状态,铁磁材料不再具有显著的磁应性,这个阶段叫做磁饱和区。

实验结论:通过本次实验,我们得到了铁磁材料的磁化曲线,并且了解了铁磁材料的磁性及基本磁性参数,研究了磁矩、磁滞、磁饱和及饱和磁感应强度的概念。

实验结果表明,随着外加磁场的增加,铁磁材料的磁化强度也随之增强,但在一定程度上会出现饱和现象。

本实验的结果有助于我们更加深入地了解铁磁材料的磁性质,对于未来研究和应用铁磁材料有着重要的指导意义。

磁化曲线

磁化曲线

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲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。

铁磁材料的性能需通过相关曲线及有关参数进行了解,以便根据不同的需要合理地选取铁磁材料。

本实验主要学习铁磁材料有关曲线的描绘方法及材料参数的测量方法。

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H c 、B r 、H m 、B m 和(H ·B )等参数。

4、测绘样品的磁滞回线,估算磁损耗。

二、实验原理铁磁材料在外磁化场作用下可被强烈磁化,故磁导率μ很高。

另一特征是磁滞,就是磁化场作用停止后,铁磁物质仍保留磁化状态。

用图形表示铁磁物质磁滞现象的曲线称为磁滞回线,它可以通过实验测得,如图3.3-1所示。

H-图3.3-1 铁磁材料磁滞回线图当磁化场H 逐渐增加时,磁感应强度B 将沿OM 增加,M 点对应坐标为(H m 、B m ),即当H 增大到H m 时、B 达到饱和值B m 。

OM 称为起始磁化曲线,如果将磁化场H 减小,B 并不沿原来的曲线原路返回,而是沿MR 曲线下降,即使磁化场H 减小到零时,B 仍保留一定的数值Br ,OR 表示磁化场为零时的磁感应强度,称为剩余磁感应强度(Br )。

当反向磁化场达到某一数值时,磁感应强度才降到零。

强制磁感应强度B 降为零的外加磁化场的大小H c ,称为矫顽力。

当反向继续增加磁化场,反向磁感应强度很快达到饱和M ' (-H m 、-B m )点,再逐渐减小反向磁化场时,磁感应强度又逐渐增大。

图3.3-1还表明,当磁化场按H m →O →H c →-H m →O →cH '→H m 次序变化时,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线MRC C R M '''M 变化,这闭合曲线称为磁滞回线。

由于铁磁物质处在周期性交变磁场中,铁磁物质周期性地被磁化,相应的磁滞回线称为交流磁滞回线,它最能反映在交变磁场作用下样品内部的磁状态变化过程,磁滞回线所包围的面积表示在铁磁物质通过一磁化循环中所消耗的能量,叫做磁滞损耗,在交流电器中应尽量减小磁滞损耗。

铁磁材料磁化曲线实验报告

铁磁材料磁化曲线实验报告

铁磁材料磁化曲线实验报告铁磁材料磁化曲线实验报告引言:铁磁材料是一类具有磁性的材料,其在外加磁场下会发生磁化现象。

磁化曲线是描述铁磁材料在不同磁场下磁化程度的重要工具。

本实验旨在通过测量铁磁材料的磁化曲线,探究其磁性特性。

实验设备:本次实验所用设备包括:铁磁材料样品、电磁铁、电流源、磁通计、示波器、电压源等。

实验步骤:1. 将铁磁材料样品固定在实验台上,保证其稳定性。

2. 将电磁铁放置在铁磁材料样品附近,确保磁场能够均匀地作用于样品。

3. 连接电流源和电磁铁,调节电流大小,控制磁场的强度。

4. 连接磁通计和示波器,以便测量磁场强度和磁感应强度的变化。

5. 逐渐增加电流,记录不同磁场强度下的磁感应强度。

实验结果:通过实验测量,我们得到了铁磁材料的磁化曲线。

在低磁场强度下,磁感应强度随着磁场的增加而线性增加,这是由于铁磁材料内部的磁矩开始逐渐定向。

随着磁场的继续增大,磁感应强度的增加速度逐渐减缓,最终趋于饱和。

这是因为在饱和状态下,铁磁材料的磁矩已经全部定向,无法再随着磁场的增加而进一步增大。

讨论与分析:通过实验结果,我们可以得到一些有关铁磁材料磁性特性的重要信息。

首先,铁磁材料的磁化曲线呈现非线性的特点。

在低磁场强度下,磁感应强度与磁场的关系近似线性,但随着磁场的增加,这种线性关系逐渐变弱。

这是因为在低磁场下,铁磁材料内部的磁矩可以相对自由地定向,但在高磁场下,磁矩的定向受到相互作用的影响,导致磁感应强度增加速度减缓。

其次,铁磁材料在饱和状态下磁感应强度趋于稳定。

当磁矩已经全部定向时,进一步增加磁场并不能再增大磁感应强度。

这也说明了铁磁材料具有一定的饱和磁感应强度,超过该强度后,无论磁场如何增大,磁感应强度都不会再增加。

结论:本次实验通过测量铁磁材料的磁化曲线,揭示了铁磁材料的磁性特性。

磁化曲线呈现非线性特点,磁感应强度随着磁场的增加呈现先线性增加后减缓增加的趋势,并在饱和状态下趋于稳定。

这些结果对于深入理解铁磁材料的磁性行为具有重要意义。

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,测量铁磁质的磁滞回线;3、将电压从逐渐调至,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=;H m=m;B r=;H c=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。

实验6-22铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量

实验6-22铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量

实验6-22 铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量在交通、通讯、航天、自动化仪表等领域中,大量应用各种特性的铁磁材料。

常用的铁磁材料多数是铁和其它金属元素或非金属元素组成的合金以及某些包含铁的氧化物(铁氧体)。

铁磁材料的主要特性是磁导率μ非常高,在同样的磁场强度下铁磁材料中磁感应强度要比真空或弱磁材料中的大几百至上万倍。

磁滞回线和磁化曲线表征了磁性材料的基本磁化规律,反映了磁性材料的基本磁参数,对铁磁材料的应用和研制具有重要意义。

本实验利用交变励磁电流产生磁化场对不同性能的铁磁材料进行磁化,通过单片机采集实验数据,测绘磁滞回线和磁化曲线,研究铁磁材料的磁化性质。

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Hc 、剩余磁感应强度Br 、饱和磁感应强度Bm 、磁滞损耗][BH 等磁化参数。

4、学习测量磁性材料磁导率μ的一种方法,并测绘铁磁材料的μ—H 曲线,了解铁磁材料的主要特性。

实验仪器TH —MHC 型磁滞回线实验仪,智能磁滞回线测试仪,双踪示波器等。

实验原理1、铁磁材料的磁化特性及磁导率 1)初始磁化曲线和磁滞回线研究铁磁材料的磁化规律,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。

铁磁材料的磁化过程非常复杂,B 与H 之间的关系如图1所示。

当铁磁材料从未磁化状态(H=0且B=0)开始磁化时,B 随H 的增加而非线性增加。

当H 增大到一定值Hm 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。

达到磁饱和时的Hm 和Bm 分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度(对应图1中Q 点)。

B ~H 曲线OabQ 称为初始磁化曲线。

当使H 从Q 点减小时,B 也随之减小,但不沿原曲线返回,而是沿另一曲线QRD 下降。

当H 逐步较小至0时,B 不为0,而是Br ,说明铁磁材料中仍然保留一定的磁性,这种现象称为磁滞效应;Br 称为剩余磁感应强度,简称剩磁。

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

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是物理学和工程学中重要的测量和分析对象。

这些曲线提供了关于材料的磁性质的详细信息,包括其饱和磁矩、矫顽力和剩磁等。

在本文中,我们将介绍如何测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,包括测量原理、测量设备和实验步骤等内容。

测量原理铁磁材料的一些特定磁性质,如矫顽力和剩磁等,在过去的几十年里已经被广泛研究。

这些性质可以通过测量材料的磁化曲线和磁滞回线来确定。

其中磁化曲线是材料在外加磁场下磁化强度和磁场强度的关系曲线,而磁滞回线则是材料在磁场强度变化时磁场强度和磁感应强度之间的关系曲线。

测量设备通常,测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线需要一些特殊的实验设备,在下面的列表中介绍如下:1. 磁通计:用于测量材料的磁感应强度。

3. 微安表:用于测量磁通计和磁力计之间的电流。

4. 直流电源:用于提供外加的磁场。

5. 计算机和数据采集卡:用于记录和保存实验数据。

实验步骤1. 准备样品:将铁磁材料切成一定大小的块状,以便在实验过程中能够方便地施加磁场。

2. 安装设备:将磁通计和磁力计固定在同一位置,保证它们之间的距离不变并与材料相隔一定的距离。

微安表连接磁通计和磁力计之间的电路。

3. 施加磁场:连接直流电源并施加一个小的外加磁场,从而在材料中激发出微小的磁矩。

4. 测量磁场和磁感应强度:通过磁通计和磁力计测量材料内的磁场和磁感应强度。

逐渐增加外加的磁场强度,同时记录磁场和磁感应强度的变化。

5. 绘制磁化曲线:基于记录的磁场和磁感应强度数据,将其绘制在图表上,形成材料的磁化曲线。

6. 施加相反方向的磁场:逐渐减小外加磁场的强度并将其变成相反方向的磁场,记录每个值的磁感应强度,绘制材料的磁滞回线。

总结磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料磁性质的重要参数,其测量和分析有助于提高对材料的理解和应用。

测量这些曲线需要一些特殊的实验设备,并遵循一定的实验步骤。

下载实验数据并绘制磁化曲线和磁滞回线能够有效地分析材料的磁性质。

用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

L N1 U x = I1 R1 H = I1 ∴ I 1 = N H 1 L LR 1 Ux = H .....( 1) N1
线圈N 中交变磁场H在铁磁材料中产生交变的磁感应 线圈 1中交变磁场 在铁磁材料中产生交变的磁感应 强度B,因此在线圈N 强度 ,因此在线圈 2中产生感应电动势 ε 2 ,其大小 用公式( ) 用公式(2)表示
H=
N1 Ux, LR1
B =
的磁场强度H和磁感应强度B的值。有公式: 的磁场强度H和磁感应强度B的值。有公式:
H0 = H B , B0 = nx ny
实验内容: 实验内容: 熟悉示波器各旋钮的作用,学会用示波器测量电压; 1、熟悉示波器各旋钮的作用,学会用示波器测量电压; 2、按照实验原理图正确连接线路,在确认调压器的输 按照实验原理图正确连接线路, 出为0伏后,接通电源; 出为0伏后,接通电源; 3、对被测样品退磁(将输出电压升至80V,再将电压由 对被测样品退磁(将输出电压升至80V, 80V 80V逐渐降到0V); 逐渐降到0V 80V逐渐降到0V); 80V时的磁滞回线对示波器 时的磁滞回线对示波器H 轴进行定标( 4、用80V时的磁滞回线对示波器H轴、B轴进行定标(计 算示波器上每格对应的H0 B0的值 H0, 的值)。 算示波器上每格对应的H0,B0的值)。 用列表法计算出不同电压下磁滞回线顶点对应的B 5、用列表法计算出不同电压下磁滞回线顶点对应的B, H值,并在坐标纸上绘出基本磁化曲线和80伏时的磁 并在坐标纸上绘出基本磁化曲线和80伏时的磁 80 滞回线并计算80伏时Hm Bm,Hc,Br的值 80伏时Hm, 的值。 滞回线并计算80伏时Hm,Bm,Hc,Br的值。
dψ dB ε2 = = N2S dt dt
(2) )

测定铁磁材料的μ—h曲线 实验报告

测定铁磁材料的μ—h曲线 实验报告

测定铁磁材料的μ、B与H的关系【实验目的】1.研究测定μ、B与H关系的方法2.测定样品的Hc、Br、Bm和Hm等参数。

3.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。

【实验原理】铁磁物质的磁化过程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磁滞回线测量线路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。

实验线路如图1,待测样品为E1型矽钢片,励磁线圈匝数N1=50;用来测量磁感应强度B而设置的探测线圈匝数N2=150;R1为励磁电流取样电阻,R1为0.5Ω~5.0Ω设通过励磁线圈的交流励磁电流为I1图2 起始磁化曲线和磁滞回线图3基本磁化曲线(1)H:根据安培环路定律,样品的磁化场强(20—1)式中:L为样品的平均磁路,本实验L=60.0mm。

设R1的端电压为U1,则可得因此,(20—2)式(20—2)中的N1,L,R1均为已知常数,所以由U1可确定H。

(2)B:样品的磁感应强度B的测量是通过探测线圈和R2C2组成的电路来实现的。

根据法拉第电磁感应定律,在交变磁场下由于样品中的磁通量φ的变化,在探测线圈中产生的感生电动势的大小(20—3)由式(20—3)可推导出(20—4)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E=I2R2+U2式中:I2为感生电流;U2为积分电容C2两端电压。

设在Δt时间内,I2向电容C2的充电电量为Q,则U2=Q/C2因此E=I2R2+Q/C2如果选取足够大的R2和C2使I2R2>>Q/C2则E=I2R2 ,所以(20—5)由式(20—4)和式(20—5)可得(20—6)式中:C2,R2,N2和S均为已知常量(本实验中C2=20μF,R2=10kΩ,S=80mm2),所以测量U2可确定B【实验步骤】(1)开启示波器电源,工作模式调在x-y 状态,令显示屏上的光点位于坐标网格中心。

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实验3 -13 铁磁物质磁化特性曲线的测定
铁磁物质的磁化曲线,是指给予它的不同的磁化场H 与相应而生的随磁化场而改变的磁感应强度B 之间的关系曲线,即B -H 曲线。

影响铁磁物质的磁化曲线的因素很多。

材料的杂质含量、晶体结构、加工方式、外界温度、内部的应力以及磁化历史等都会对磁化特性产生影响。

由于影响磁化特性的因素很多,因此B -H 的关系就特别复杂。

直至今天,人们还未从理论上定量描述、确定磁化曲线的分析表达式。

于是人们就用实验的方法来测定其磁化曲线。

【实验目的】
1.了解铁磁物质的基本磁化特性。

2.掌握铁磁物质磁化特性曲线的测量方法。

【仪器用具】
1.冲击电流计。

2.标准互感器:0.05H ,额定电流0。

15A 。

3.螺绕环。

4.多量程的直流安培计:0.1/0.3…15/30A 。

5.滑线电阻器。

6.转盘电阻箱:0.1~9999.9Ω. 7.晶体管稳压电源:0~30V,0~5A. 8.单相调压变压据。

9.交流安培计。

【实验原理】
1.H 、B 的测量原理
如图3-13-1所示,T 为一铁环,其横截面的半径为r .环的半径为R ,且有2πR =L >>r 。

在铁环上均匀、紧密地绕满N 1匝线圈,这就构成一个为铁心所充满的螺绕环。

如果线圈通过电流I ,则铁心中的磁场强度可根据安培环路定律得出:
I L
N H 1
(3-13-1) 铁心中的磁感应强度B 可用冲击法测量。

为获取磁通量的变化量以测量B ,特在磁环
上绕了N 2匝副线圈。

2.起始磁化曲线
铁磁质从没有被磁化的状态(即H =0时。

铁磁质的B =0)开始,从零单调地增大磁场H ,求出相对应的B ,这样测绘出来的曲线称为起始磁化曲线,如图 3-13-2所示。

由图可见,铁磁
质的B与H之间存在着非线性的关系。

3.“磁锻炼”过程获得闭合磁滞回线(注:图 3-13-3中b点处加B r)
如图 3-13-3所示。

铁磁材料除了具有高的导磁率外,另一重要的特点就是磁滞。

当材料磁化时,磁感应强度不仅与当时的磁场强度H有关.而且与以前的磁化状态有关。

曲线
Oa表示铁磁材料从没有磁性开始磁化,
磁感应强度B随H增加,称为磁化曲线。

当H增加到某一值H m时,B的增加将
极缓慢。

和前段曲线相比,可看成B不
再增加,即达到磁饱和。

磁性材料磁化
后,如使H减小,B将不沿原路退回,
而是沿另一条曲线ab下降。

当H=0时,
B=B r (表现出滞后现象),这时的B r称作
剩余磁感应强度。

只有磁化场反向加到
一定值H C时,磁感应强度B才为零,
H c称为矫顽力。

按照H c的大小,可把磁
性材料分为两类,H c较高的称为硬磁材
料,反之称为软磁材料。

如果反向使磁化场达到H m,再逐渐减小到零,然后再从零增至H m,B将随H而变化,从而形成一条磁滞回线。

要注意的是:反复磁化(H m→-H m→H m)的开始几个循环内,每个循环B和H不一定沿相同的路径进行,只有经过十几个反复磁化(称为“磁锻炼”)以后,每次循环的回路才相同,形成一个稳定的磁滞回线。

只有经“磁锻炼”后所形成的磁滞回线,才能代表该材料的磁滞性质,这时的B r、B m、H c、H m才称为定值。

4.基本磁化曲线及其测量
图 3-13-4中的第一闭合磁滞回线(围
最小面积的线圈)的顶点a1所代表的磁状
态是由I = I1所激励的。

当然a1是磁锻炼
后的磁状态。

同理,a2为I=I2所激励的磁锻炼后的
磁状态……a m是I=I m时所对应的磁锻炼
后的饱和状态。

用前述1的原理分别测出a1 (H1,B1),
a2 (H2,B2),…a m (H m,B m)各点,然后把
它们连接成如图 3-13-4所示的曲线,这
根曲线便是本实验要测的基本磁化曲线。

应该指出:
(1)由于所要测量的具体磁状态(例如a2点)还与状态变化以前的“历史”有关,这就要求在测量曲线的操作过程中,其磁化电流只能按照相应的变化规律变化。

(2)由于磁化状态与温度有关,在测量系列点a1,a2,…a m的过程中,螺绕环的温度随
着通电时间的长短和电流大小而变化,因而其磁状态也会受温度变化的影响。

为减小这种影响带来的测量误差,最好是只在磁锻炼和测量B之时才给螺绕环通电。

要做到以上两点,操作K2、K3必须得法(图 3-13-5)。

5.去磁(退磁)
考虑到铁磁质有剩磁效应,而测
基本磁化曲线时要求测量前必须使铁磁
质处在H=0、B=0测基本磁化曲线之前,
必须设法对铁磁质进行“去磁”,以便使
它处在无磁状态。

去磁的过程如下:将铁磁质放在方
向不断交替变更、数值连续减小直至为
零的磁场中,这一过程使得剩磁逐渐减
小直至完全消失,对应的磁状态变化过
程亦随之完全消失。

只要把螺绕环的原线圈N1通以
50Hz交流电,并使其电流值由I m(3.0A)
逐渐减小至零,便可实现上述的去磁。

去磁电路如图 3-13-6所示。

去磁的具体操
作方法如下:将图3-13-6中的调压变压器的输
出电压由零逐渐增大,使安培计的电流由零逐渐
增至3.0A,然后使输出电压逐渐减小至零(电流
随之减小至零值)。

【实验步骤】
1.接好图3-13-5的测量电路。

把仪器调整
到待测安全态。

2.初步观测G的偏转情况,以检验仪器和电路是否正常工作。

为此:
(1) 把K1接至B侧,调节E的输出值,使流过M的原线圈Ⅰ的电流强度为M的电流额定值0.13A),然后把K3反向,观测G的偏转,其φm0应在10cm范围内。

(2) 把K1接至A侧,调节E的输出值,使流过N1的电流为小1.5A,然后把K2反向,观测G的偏转,其φm0应在15~22cm范围内。

3.把螺蜕绕环换接在图 3-13-6中,对它进行退磁。

退磁的最大电流不大于3.0A。

4.测量I0及其相对应的φm0(K l接至B侧)。

所取I0略小于或等于M的额定电流值(0.13A)。

5.依次测量a1,a2…a m。

各点所需要选取的I值和所对应的φm值(K l接至A侧)。

所需选取的I值分别为I l=0.1A,I2=0.2A,…,I m=1.5A。

为了防止一接通电源电流就很大(远大于0.1A),应在做第5步的开始、接通I之前,先把电源E的输出电压调至最小。

6.记录M值和螺绕环的有关参数值,算出H l,H2,…,H m和B1,B2,…,B m的
值(B 的计算可根据0
0m m
NS MI B ϕϕ=式算出。

列出表格,用坐标纸绘制基本磁化曲线。

【思考题】
1. 在图 3-13-5中的电路中,采用了什么器件和方法使得流过螺绕环的电流方向可以 改换,而流过安培计的电流方向保持不变?
2. 图 3-13-5中,K 2有哪两种操作功能?这两种功能实际上是通过K 2改变什么来实现的?
3. 应用“冲击电流计测△B 来测B ”的原理,把图 3-13-5电路中的R 1改换成三个不同规格〔全阻值不同,额定电流不同)的滑线电阻相串联,并分别配上能使其短路的开关,就可用此电路测量闭合磁滞回线。

想一想.其测量方法是怎样的?
修改意见:(1)本实验用的冲击电流计几乎没有学校再用,本实验是否该编入或用别
的实验代替,请你和赵商量决定
(2)如保留,则应补充冲击电流计测电流原理,否则φm0、φm 因无定义而不
知是什么。

(3)公式中除三角函数,单位外的字母该用斜体,文字中的字母也同样。

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