磁滞回线测量

物理实验报告

实验名称：动态磁滞回线的测量

学院：安全与应急管理工程学院专业班级：安全工程1801

学号：2018003921

学生姓名：马晶晶

实验成绩

实验预习题成绩：

一、选择题

1、当材料磁化的时候，磁感应强度B和磁场强度H之间的关系因为磁滞的原因，B和H并不是一一对应的关系。但是当H足够大的时候，H继续增大，B 几乎不变此时用Bs表示，称为（A ）。

A.饱和的磁感应强度

B.剩余磁感应强度

C.测量磁感应强度

2、当磁化饱和之后，若去掉磁场，材料仍保留一定的磁性，此时用Br表示，称为（B ）。

A.饱和的磁感应强度

B.剩余磁感应强度

C.测量磁感应强度

3、加足够反向磁场，材料才完全退磁，使材料完全退磁所需的反向磁场，用Hc表示，称为（A ）。

A.矫顽力

B.临界磁场强度

C.磁导率

4、不断地（C ）增加磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞回线。

A.正向

B.反向

C.正向或反向交替

5、示波器测量磁滞回线的原理中，Ux（x轴输入）与磁场强度H成（A ），Uy （y轴输入）与磁感应强度B成（A ）。

A.正比；正比

B.反比；反比

C.正比；反比

二、判断题

1、静态测量的损耗较动态测量要大。（×）

2、测量动态磁滞回线的时候，铁磁材料中不仅有磁滞损耗，还有电流和磁场的变化造成的涡流电流产生的损耗。（√）

3、磁滞回线的形状和大小只与铁磁材料的种类有关。（×）

4、当正向磁场持续增加，铁磁质的磁化可达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。（√）

5、软磁材料的磁滞回线窄，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。（√）

原始数据记录 成绩：

1. 测饱和磁滞回线 80V 的电流= 0.67 A 。

电源电压V=80V.记录饱和磁滞回线的Hm 、Bm 、Hc 、Br ：

2.测量基本磁化曲线

记录示波器CH1和CH2的增益分别为： 50mv 和 0.1v ；

调节电源电压，使磁化电流从零逐渐增大，记录对应的磁滞回线顶点坐标值Bm 和Hm ：

其中，用到的公式： 格数*增益=电压；l R N 11

x U H =；S N C R 22c U B =；H

B =μ；

已知参数：

F

1C ;k 11;2;5003273.1;75;123.47600210221μ=Ω=Ω=Ω=====R R R cm S N cm l N ；

实验报告正文成绩：

一、实验名称：动态磁滞回线的测量

二、实验目的：

1、学习示波器测量动态磁滞回线的原理和方法

2、学习磁性材料的基本磁化特征

3、掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法

4、进一步熟悉模拟示波器的使用

三、实验仪器：交流电流表，示波器，螺绕环，电阻，电容，可调

隔离变压器，若干导线。

四、实验原理：

1、磁化曲线：如果在由电流产生的磁场中放入铁磁材料，则磁场

就会明显增加，此时铁磁物质中磁感应强度比单纯由产生的磁感应强度增大百倍甚至千倍以上。沿用的定义式H

=使铁磁

Bμ质有确定的单值，取起始磁化曲线上各点的H和B的值给出μ曲线。

-

H

2、磁化过程：当铁磁物质中不存在磁化场时，H和B均为

零。随着磁化场H的增加，B也随之增加。当H增加到Hs时，B不再增加，此时对应的Hs和Bs称为饱和磁场强度和饱和磁

感应强度。这时再使H退回到零，B减小到Br（非零值），即铁磁物质中仍然保留一定的磁性，这种现象称为磁滞，Br称为剩磁。这说明要消除剩磁，H必须继续减小，出现反向磁场强度-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。

3、当磁场H按“Hs → 0 → -Hc → -Hs → 0 → Hc →

Hs”变化时，B所经历的相应变化是“Bs → Br → 0→ -Bs →-Br →0 →Bm”于是得到一条闭合的B-H曲线，成为饱和磁化曲线。

4、示波器测量磁滞回线的原理：将样品制成闭合的环形，

然后均匀地绕以磁化线圈N1及副线圈N2，即所谓的

罗兰环。交流电压u加在磁化线圈上，R1为取样电阻，其两端的电压加到示波器的x轴输入端上。副线圈与电阻和电容串联成一回路。电容C两端的电压u加到示波器的y输入端上。

5、磁场强度H的测量：若样品的平均周长为L，磁化线圈

的匝数为N1，磁化电流为i1(瞬时值)，根据安培环路定理，有

，采样电阻R1与励磁线圈串联，其端电压

，则有：

由于式中R1、L和N1皆为常数，因此，该式清楚地表明示波器荧光屏上电子束水平偏转的大小(u1)与样品中的磁场强度(H)成正比。

6、磁感应强度B的测量：交变励磁电流在样品中产生交变

磁场的磁感应强度B 的测量是由副线圈N2和R2、C

组成积分电路实现。设样品的截面积为S，根据电磁感应定律，

匝数为N2的副线圈中的感应电动势应为:

,忽略副线圈的自感与损耗，若感应电流为i2，电容上的电量为q。则有:

在选定电路参数时，有意使R2和C都足够大，从而电容的

,比较可得，

有，将两边对时间积分，由于B和uc都是交变的，积分常数为0。整理后得:

,由于R2、N2 、S、和C皆为常数，因此该式表明了示波器的荧光屏上竖直方向偏转的大小(Uc)与磁感强度(B)成正比。

五、实验步骤:

1、仪器的调节及测饱和磁滞回线

①按图连接，调节示波器，点击X-Y旋钮，使CH1和CH2通道的信号合成磁滞回线

②对样品进行退磁；不断增大或减小电压使其达到饱和

的最大值和最小值，直至完全退磁。