铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线实验实验报告及误差分析 大学物理实验实验9

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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,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。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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: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H C、B R、B M、H、B的等参量。

二、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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。

其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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。

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,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。

磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。

当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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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: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H C、B R、B M、H、B 的等参量;二、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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;其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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;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,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;磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br;当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场;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,曲线RD称为退磁曲线;图1还表明,当磁场按H S→O→H C→−H S→O→H D′→H S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,可以看出磁感应强度B值的变化总是滞后于磁场强度H的变化,这条闭合曲线称为磁滞回线;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;磁滞是铁磁材料的重要特性之一,研究铁磁材料的磁性就必须知道它的磁滞回线;各种不同铁磁材料有不同的磁滞回线,主要是磁滞回线的宽、窄不同和矫顽力大小不同;当铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化时将会发热,要消耗额外的能量,因为反复磁化时磁体内分子的状态不断改变,所以分子振动加剧,温度升高;使分子振动加剧的能量是产生磁场的交流电源供给的,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种在反复磁化过程中能量的损耗称为磁滞损耗,理论和实践证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比;当初始状态为H=B=O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所示,这些磁滞回线顶点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲线;图1 铁磁质起始磁化图2图3 不同铁磁材料的磁滞回线同一铁磁材料的曲线和磁滞回线一簇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3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、矫顽力小<102A/m、剩磁和磁滞损耗均较小,磁滞特性不显着,可以近似地用它的起始磁化曲线来表示其磁化特性,这种材料容易磁化,也容易退磁,是制造变压器、继电器、电机、交流磁铁和各种高频电磁元件的主要材料;而硬磁材料的磁滞回线较宽,矫顽力大>102A/m,剩磁强,磁滞回线所包围的面积肥大,磁滞特性显着,因此硬磁材料经磁化后仍能保留很强的剩磁,并且这种剩磁不易消除,可用来制造永磁体;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4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,样品的磁场强度:H=Ni L⁄ L为样品的平均磁路图4 磁滞回线实验线路因为i=U1R1⁄所以H=H LR1⁄U1 1式1中的N、L、R1均为已知常数,磁场强度H与示波器X输入U1成正比,所以由U1可确定H;在交变磁场下,样品的磁感应强度瞬时值B是由测量绕组n和R2C2电路确定的;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应电动势的大小为ε2=n dφdt⁄ 2φ=1n∫ε2dtB=φS⁄=1nS∫ε2dt式中S为样品的横截面积;考虑到测量绕组n较小,如果忽略自感电动势和电路损耗,则回路方程为:ε2=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⁄所以ε2=i 2R 2+QC 2⁄如果选取足够大的R 2和C 2,使得i 2R 2>>QC 2⁄,则上式可以近似改写为ε2=i 2R 2因为i 2=dQ dt ⁄=C 2dU 2dt ⁄ 所以ε2=C 2R 2dU 2dt ⁄3将3式两边对时间t 积分,代入2式可得B =C 2R 2ns ⁄U 24式中C 2、R 2、n 和s 均为已知常数;磁场强度B 与示波器Y 输入U 2成正比,所以由U 2可确定B ;在交流磁化电流变化的一个周期内,示波器的光点将描绘出一条完整的磁滞回线,并在以后每个周期都重复此过程,这样在示波器的荧光屏上可以看到稳定的磁滞回线;综上所述,将图5中的U 1和U 2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U 1和U 2加到测试仪的信号输入端可测定样品的饱和磁感应强度B S 、剩磁Rr 、矫顽力H D 、磁滞损耗BH 以及磁导率μ等参数;四、 实验内容: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R 1=Ω,“U 选择”置于O 位;U H 和U B 即U 1和U 2分别接示波器的“X 输入”和“Y 输入”,插孔⊥为公共端;图5 退磁示意图图6 U 2和B 的相位差等因素引起的畸变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5所示;3观察磁滞回线:开启示波器电源,调节示波器,令光点位于荧光屏坐标网格中心,令U =,并分别调节示波器x 和y 轴的灵敏度,使荧光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6所示,这时可降低励磁电压U 予以消除;记录下S H ±,S B ±,C H ±,r B ±各点坐标值,用div 表示;磁滞回线居中;注意:磁滞回线应尽量大些,以减小荧光屏读数相对误差;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,将在荧光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,记录下各电压下相应S H +,S B +的坐标值,用div 表示;注意:实验过程中不能改变示波器x 和y 轴的灵敏度;5换样品2,重复上述步骤,并观察、比较样品1和样品2磁化性能的不同;五、实验数据及数据分析处理:1μ-H曲线及磁化特性曲线2磁滞回线U=2.5V 、 R=2.5Ω六、思考题:1、如果不退磁,我们做实验会有什么后果答:不退磁将无法消除磁滞现象,无法得到准确的曲线;2、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答:不是,简单的说就是因为磁滞回线图像中的两个量是相关的,而示波器的X-Y模式恰恰能够用来显示两个相关量之间的传输特性;七、原始数据:。

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实验的第一部分,我们得先明确铁磁材料的基本概念。

铁磁材料能在外磁场作用下,形成稳定的磁性。

你知道吗?这就是为什么铁钉能吸引铁屑的原因。

实验中,我们使用的是一种常见的铁磁材料,像铁氧体或硅钢片。

通过施加不同强度的外磁场,材料的磁性会发生变化,最终形成一条独特的曲线。

这个过程就像一场舞蹈,材料在外部刺激下,展现出它的“个性”。

接着,进入到实验的具体步骤。

首先,我们把样品放入测试装置。

然后,逐步增加外部磁场的强度。

随着外场强度的增强,材料的磁性逐渐增强,形成了磁化过程。

到了某个临界点,磁性不再增强,似乎是遇到了瓶颈。

这时,咱们要测量一下,记录下这个“转折点”的磁场强度,心里别提多兴奋了!而在反向施加外磁场时,情况就变得有趣了。

磁性逐渐减弱,然后出现了滞后现象。

这种滞后特性,就是所谓的磁滞回线。

我们会发现,这条回线与之前的磁化曲线形成了一个闭合的环。

这种现象不仅让我们看到了材料的记忆效应,更让我们感受到材料的复杂性和奇妙之处。

然后,再深入一些,咱们得讨论一些专业术语。

磁滞损耗,这个名词听起来有点复杂,其实它指的就是在磁场变化过程中,材料吸收的能量损失。

很直观地说,就是材料在不断变化的磁场中,有些能量会“跑掉”。

这就像我们在熬夜时,虽说努力学习,但总有点效率低下,没能全部吸收知识。

接下来的部分,咱们需要把数据整理出来。

将不同强度下的磁感应强度和外磁场强度绘制成图,最终得出一个清晰的磁滞回线。

你看,这就像画一幅画,每一笔每一划都很重要。

这幅图不仅让人一目了然,更是研究磁性材料的重要依据。

然后,咱们再来聊聊应用。

磁滞回线不仅在科学研究中有用,实际上在很多工业应用中也能见到它的身影。

比如说,变压器和电动机的设计,就需要充分考虑到这种特性。

好的设计能够减少能量损失,提高效率,真是一举两得。

最后,咱们总结一下。

这次实验不仅让我们深入了解了铁磁材料的行为,更重要的是,让我们体会到了实验的乐趣。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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: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H C、B R、B M、H、B的等参量。

二、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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。

其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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。

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,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。

磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。

当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。

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。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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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: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、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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。

其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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。

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,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。

磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。

当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。

(精编资料推荐铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告
实验报告
实验目的:
1. 理解铁磁材料的滞回线与基本磁化曲线。

2. 学习使用霍尔磁强计和示波器进行实验测量。

实验器材:
1. 霍尔磁强计
2. 示波器
3. 直流电源
4. 铁磁材料样品
实验步骤:
1. 准备铁磁材料样品,并将其固定在实验台上。

2. 将霍尔磁强计连接至示波器输入端,并确保连接正确。

3. 将铁磁材料样品置于霍尔磁强计磁场感应器附近,并调整示波器使磁场感应信号正常显示。

4. 调整直流电源输出电压,使铁磁材料样品受到不同大小的磁场作用。

5. 在调节电压的同时,记录示波器上的磁场感应信号,得到基本磁化曲线。

6. 在电压逐渐减小的过程中重复步骤5,以获取滞回线。

7. 将实验数据整理,并绘制基本磁化曲线和滞回线图。

实验结果:
实验数据整理后,可以得到铁磁材料的基本磁化曲线和滞回线
图。

基本磁化曲线反映了铁磁材料的磁化特性,可以通过斜率计算出材料的磁导率。

滞回线则揭示了铁磁材料在磁场作用下的磁化和去磁化过程,通过分析滞回线可以了解铁磁材料的饱和磁化强度和剩余磁化强度等参数。

讨论:
1. 根据实验结果可以比较不同铁磁材料的磁化特性,在实际应用中选择合适的材料。

2. 分析滞回线可以了解铁磁材料的磁滞损耗程度,为电磁设备设计提供参考。

结论:
通过实验测量和分析,我们得到了铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线。

这些曲线反映了铁磁材料的磁化特性和磁滞损耗程度,对于材料选择和电磁设备设计具有重要意义。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

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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,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。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线
实验报告.doc
铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告
一、实验介绍
1.目的:了解铁磁材料的滞回线特性和基本磁化曲线特性。

2.原理:铁磁材料对外加磁场可以产生磁化,当外加磁场大于一定值时,磁化会达到平衡,此时,电流为零。

3.实验装置:实验使用的设备有:铁磁材料及其连接的实验装置,电流表、电压表等。

二、实验步骤
1.准备实验:将铁磁材料放入实验装置中,接上电源,接好电流表、电压表等装置,打开实验装置。

2.测量滞回线:用电流表测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁化,记录电流和电压数据,即可得到滞回线的曲线。

3.测量基本磁化曲线:用电压表测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁化,记录电流和电压数据,即可得到基本磁化曲线的曲线。

三、实验结果
1.滞回线曲线:
在H=0.2T,I=0mA时,V=1.9V;
在H=0.4T,I=4.8mA时,V=3.6V;
在H=0.6T,I=9.6mA时,V=5.3V;
在H=0.8T,I=14.4mA时,V=7.0V;
2.基本磁化曲线:
在H=0.2T,V=1.9V时,I=0mA;
在H=0.4T,V=3.6V时,I=4.8mA;
在H=0.6T,V=5.3V时,I=9.6mA;
在H=0.8T,V=7.0V时,I=14.4mA。

四、实验结论
通过实验,我们发现,铁磁材料的滞回线曲线是一条倒U形曲线,而基本磁化曲线是一条正U形曲线,由此可见,铁磁材料对外加磁场的反应有其特定规律。

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。

铁磁物质磁化曲线和磁滞回线的测量实验报告

铁磁物质磁化曲线和磁滞回线的测量实验报告

铁磁物质磁化曲线和磁滞回线的测量实验报

实验目的:
通过测量铁磁物质的磁化曲线和磁滞回线,了解铁磁物质的磁性特性。

实验仪器:
1. 铁磁材料样品
2. 磁场计
3. 磁场源
实验步骤:
1. 准备工作:
- 确保实验环境没有其他磁场干扰。

- 校准磁场计,保证测量精确。

2. 测量磁化曲线:
- 将磁场计放置在磁场源附近,调整到合适的位置。

- 施加逐渐增强的磁场,记录磁场和磁感应强度的关系。

- 确保磁场逐渐增强的过程中,磁场计处于稳定的位置。

3. 测量磁滞回线:
- 先将磁场逐渐增大,记录磁场和磁感应强度的关系。

- 然后将磁场逐渐减小,同样记录磁场和磁感应强度的关系。

- 确保磁场逐渐增大和减小的过程中,磁场计处于稳定的位置。

4. 实验数据处理:
- 将实验测得的磁场和磁感应强度数据制作成磁化曲线和磁滞回线的图像。

- 根据图像分析铁磁物质的磁性特性,如饱和磁感应强度、矫顽力等。

实验结果:
根据实验测得的数据,制作出铁磁物质的磁化曲线和磁滞回线的图像,并在图像上标注各个关键参数的数值。

实验讨论:
通过对磁化曲线和磁滞回线的分析,我们可以得出铁磁物质的磁性特性。

例如,可以通过磁化曲线的饱和磁感应强度来判断物质的饱和磁化强度,通过磁滞回线的闭合程度来判断物质的矫顽力大小等。

实验结论:
通过本实验的磁化曲线和磁滞回线的测量,我们得出了铁磁物质的磁性特性,为进一步研究铁磁物质的应用和原理提供了基础数据。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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: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H C、B R、B M、H、B的等参量。

二、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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。

其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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。

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,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。

磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。

当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的滞回线和基本磁化曲线实验报告

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: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、实验仪器:TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、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,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。

其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ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。

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,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。

磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B 值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。

当磁场反向从0逐渐变至-H D,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。

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

电磁学综合设计性实验报告实验名称:铁磁材料磁滞回线的研究班级:姓名: 学号:同组同学:实验地点:宁夏大学基础物理实验中心实验时间:2014-6-8 指导教师:实验成绩:目录摘要 (2)关键字 (2)实验目的 (2)实验仪器 (2)实验原理 (2)实验内容与步骤 (5)数据记录及处理 (6)误差分析 (9)实验结论 (9)心得体会 (10)参考文献 (10)铁磁材料磁滞回线的研究摘要:铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材料。

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。

研究铁磁材料的特性有着重要的意义,它在传统工业、生物医学中磁应用、军事领域以及考古天文地址采矿界领域都有着广泛的应用。

研究铁磁材料重要的方法是测量和分析磁滞回线和基本磁化曲线。

关键词:铁磁材料;磁滞回线;基本磁化曲线一,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 D、B r、B S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。

二,实验仪器DH4516型磁滞回线实验仪,数字万用表,示波器。

三,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 。

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