材料物理性能FDBHⅠⅠ型磁性材料磁滞回线和磁化曲线测定
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。
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。
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4-7动态磁滞回线和磁化曲线的测量动态磁滞回线和磁化曲线的测量
实验4-7动态磁滞回线和磁化曲线的测量动态磁滞回线和磁化曲线的测量指南预习指南铁磁材料包括铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体），在外磁场的作用下，能被强烈磁化，磁导率很高并随磁场变化，当外磁场撤掉以后，铁磁材料仍具有一定的磁性，磁化规律复杂。
铁磁材料具有的这种保持原定磁化状态的性质称为磁滞。
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。
实验中要了解示波器显示和观察动态磁滞回线的原理与方法，掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理与方法，学会根据磁滞回线确定铁磁材料的矫顽力、剩磁、饱和磁感应强度、磁滞损耗等磁化参数，学习测量磁性材料磁导率的一种方法，理解铁磁材料的磁化规律和主要特性。
该实验是一个综合物理实验，难度系数：1.00，适合自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型及控制工程、数学、信息、车辆工程、安全、计算机等专业以及对近代物理理论和实验感兴趣的同学选做。
实验内容1、线路连接选择测试样品，正确连接实验线路（实验室已连接好，只需选择好待测样品即可），调整好双踪示波器。
2、观测样品的磁滞回线（1）退磁。
顺时针方向转动励磁电压旋钮，使其从0V 增加到3V，再逆时针方向转动电压旋钮，从3V 降至0，消除剩磁，使样品处于磁中性状态。
（2）观察磁滞回线。
调节示波器各旋钮使光点处于坐标原点，选择Ω=5.21R ，励磁电压选取一个合适的值,调节示波器的X 轴和Y 轴灵敏度,使屏幕上显示大小合适的磁滞回线.若出现畸变,可适当降低励磁电压.（3）测绘磁滞回线。
使用智能磁滞回线测试仪采集B 和H 的数据，并记录磁滞损耗[]BH 和40组左右的B 、H 数据，注意在磁滞回线顶点、剩磁与矫顽力附近读取数据点间隔稍微密集一些。
用坐标纸或计算机绘出磁滞回线，从所绘制的磁滞回线上读取m B 、m H 、c H 。
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。
磁化曲线和磁滞回线测量
(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：
•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BS、 Br和HC等参数；
3.探讨励磁电流频率对动态磁滞回线的影响。
实验演示（引出问题，激发兴趣 ）
实验原理
初始磁化曲线
磁滞回线簇
退磁过程
退磁：在测定初始磁化曲线时，首先必须将磁材料充分退磁，以保证每
次都是从磁中性状态（H = 0，B = 0）开始。
退磁方法为：利用逐渐衰减的交变电流对磁材料反复磁化，最后将电流 调为零。
磁锻炼：为了得到稳定闭合的磁滞回线，磁材料的每个磁化状态都要反复 磁化，这种反复磁化的过程称为。由于动态法测量磁化曲线采用交变电流， 每个状态都经过充分的磁锻炼，所以可随时测得稳定闭合的磁滞回线。
磁化曲线和磁滞回线测量
超声测速
13 实验背景 23 实验目的 3 实验演示 34 实验原理与方法 35 实验内容 63 注意事项与思考题
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。
铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测定
参考实验讲义 《大学物理实验》陆金龄 杜树槐主编 --中国铁道出版社出版
硬磁材料
硬磁材料的磁滞回线宽，剩磁和矫顽力较大（在120-20000A/M，甚至更高），因而磁化后，它的磁感应强度能保持，适宜于制作永久磁铁。
软磁材料
软磁材料（如硅钢片）的磁滞回线窄，矫顽力小（一般小于120A/M），但它的磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，通常用于制造电机、变压器和电磁铁。
B
H
a
B
s
B
r
c
a'
b'
H
m
B
H
H
1
H
2
H
3
H
c
基本磁化曲线
起始磁化曲线
磁滞回线
基本磁化曲线
信号发生器
波段选择
波形选择
输出振幅调节
频率调节
频率显示
扫描频率调节
Y (X)轴增益
Y轴位移
Y轴增益
Y轴输入
Y (X)轴位移
触发电平
Y (X)轴输入
扫描频率微调
X轴位移
示波器
实验装置
示波器
信号源
实验板
磁滞回线
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。
内容总览
名词解释
过程描述
难点分析
操作指南
仪器特性
物理实验报告 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
实验２０铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。
如航天、通信、自动化仪表及控制等都无不用到铁磁材料（铁、钴、镍、钢以及含铁氧化物均属铁磁物质）。
因此，研究铁磁材料的磁化性质，不论在理论上，还是在实际应用上都有重大的意义。
本实验使用单片机采集数据，测量在交变磁场的作用下，两个不同磁性能的铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
【预习重点】（１）看懂实验原理图及接线图。
（２）复习示波器的使用方法。
参考书：《电磁学》下册，赵凯华、陈熙谋著，第五、六章；《大学物理学》电磁学部分，杨仲耆等编，第六章。
【仪器】磁滞回线实验组合仪、双踪示波器。
【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２０—１起始磁化曲线和磁滞回线图２０—２基本磁化曲线当铁磁物质中不存在磁化场时，Ｈ和Ｂ均为零，即图２０—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２０—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。
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，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 Hc、Br、Bm 和（Hm，Bm）等参数。
4、了解磁性材料在工程技术中的应用。
二、实验原理1、铁磁物质的磁化特性铁磁物质具有很强的磁化特性，其磁感应强度 B 与磁场强度 H 之间不是简单的线性关系。
当 H 从零开始增加时，B 随之缓慢增加；当H 增加到一定值时，B 急剧增加，这种现象称为磁饱和。
当 H 从最大值逐渐减小时，B 并不沿原曲线返回，而是滞后于 H 的变化，这种现象称为磁滞。
2、磁滞回线当磁场强度 H 从最大值 Hm 逐渐减小到零，再反向增加到 Hm，然后再从 Hm 逐渐减小到零，最后又正向增加到 Hm 时，B 随 H 变化的闭合曲线称为磁滞回线。
磁滞回线所包围的面积表示在一个反复磁化的循环过程中单位体积的铁磁物质所消耗的能量。
3、基本磁化曲线对同一铁磁材料，选择不同的最大磁场强度 Hm 进行反复磁化，可得到一系列大小不同的磁滞回线。
连接这些磁滞回线顶点的曲线称为基本磁化曲线，它反映了铁磁材料在反复磁化过程中的平均磁化特性。
4、磁性材料的分类根据磁滞回线的形状，磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料。
软磁材料的磁滞回线狭窄，剩磁 Br 和矫顽力 Hc 都很小，磁导率高，适用于制作变压器、电机的铁芯等；硬磁材料的磁滞回线宽阔，Br 和 Hc都很大，适用于制作永磁体。
三、实验仪器1、磁滞回线实验仪2、示波器四、实验步骤1、按实验仪的电路图连接好线路，确保线路连接正确无误。
2、将样品放入测试线圈中，调节示波器的灵敏度和扫描速度，使示波器上能显示出清晰的磁滞回线。
3、逐渐增加磁场强度 Hm，观察磁滞回线的变化，记录不同 Hm下的磁滞回线。
4、测量磁滞回线的顶点坐标，计算出相应的 Bm、Hm、Br 和 Hc 等参数。
5、绘制基本磁化曲线，即 B—H 曲线。
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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线测定实验方法
155实验十七 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲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。
【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． 测绘样品的磁滞回线，比较其磁滞损耗大小。
3． 测定样品的B s 、Ｈs 、B r 、H D 等参数。
4． 测定样品的基本磁化曲线，作B -H 及μ-Ｈ曲线。
【实验仪器】FB310A 磁滞回线实验仪、GOS-620型示波器【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，铁磁物质仍保留磁化状态，它的图17-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线 图17-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线磁感应强度不仅依赖于外磁场强度，而且还依赖于原先的磁化程度。
图17-1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＝０，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，其后B的增长趋于缓慢，并当H增至Hs时，B达到饱和值Bs，OabS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OabS减小，而是沿另一条新的曲线SR下降，比较线段OS和SR知，H减小B也相应减小，但B的变化滞后于H的变化，此现象即称为磁滞。
磁滞的明显特征是当H=0时，B不为零，而保留剩磁Br。
当磁场反向逐渐变至-H D时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，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，线段RD称为退磁曲线。
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顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质 称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。
磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性 材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易 去磁的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小， 硬磁性材料剩磁较大。
FD-BH-Ⅰ型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定
一、实验目的
1.学习待测磁性样品的退磁，测量样品的 起始磁化曲线。
2.在待测样品达到磁饱和时，进行磁锻炼， 测量材料的磁滞回线。
3.学习安培回路定律在磁测量中的应用。
二、磁性材料的分类
定义：由过渡族元素铁、钴、镍及其合金元素等能够直接 或间接产生磁性的物质。
样品的尺寸 a=10.00cm；b=6.00cm；
c=d=2.00cm Lg=0.20cm；L=23.8cm；N=2000；μ0=4Л×10-7
H=NI/L-B Lg/μ0L=8403I-6.686×103B
利用上式对H值进行修正，得出H的准确结果， 绘制B-H关系曲线。
八、注意事项
1.霍尔探头请勿用力拉动，以免损坏。 2.在测量测量磁化曲线过程中，应保证磁
4.测量磁滞回线：通过磁化线圈的电流从饱和电流Im 开始逐步减小到0，然后双刀换向开关将电流换向， 电流又从0增加到-Im，重复上述过程，即（Hm，Bm） 到（-Hm，-Bm），再从（-Hm，-Bm）到（Hm，Bm）。 每隔100mA测一组（Ii，Bi）值。通过公式求出Hi值。
六、安培回路定律
在环形样品的磁化线圈中通过的电流为I，则磁化场的磁 场强度H为H=NI/L（N为磁化线圈的匝数，L为样品的平均 磁路长度）
化电流依次单调增加，否则应立即退磁， 并重新开始。 3.磁锻炼时，线圈通以600mA电流。此时拉 动双刀双掷开关动作须慢些，既延长开关 的使用寿命，又可避免火花产生。
九、实验报告
1.实验目的 2.通过查阅资料，简述该实验的实验原理及
实验步骤 3.根据实验数据画出被测样品的磁化曲线及
磁滞回线 4.比较不同材料的磁滞回线的区别
三、实验原理
B B B
B B
硬磁材料的磁滞回线宽， 剩磁和矫顽磁力较大，Hc 一般在120-20000A/m，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。
软磁材料的磁滞回线 窄，Hc一般小于 120A/m，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。
3.测量磁滞回线前的磁锻炼（磁锻炼：为了得到一个 对称而稳定的磁滞回线，必须对样品进行反复磁化， 即磁锻炼。） ：由初始磁化曲线可以得到B增加的十 分缓慢时，磁化线圈通过的电流值Im，然后保持此电 流Im不变，把双刀换向开关来回拨动50次，进行磁锻 炼。（注意：此时拉动双刀双掷开关动作须慢些，既 延长开关的使用寿命，又可避免火花产生。 ）
四、实验设备及材料
1.实验设备：FD-BH-I型磁性材料磁滞回线 和磁化曲线测定仪
2.实验材料：1）黑锌：模具钢Cr12、2）白 锌：45#钢、3）彩锌：工业纯铁
五、实验方法
1.仪器接通电源后须预热10分钟，再进行实验。
2.测量样品的起始磁化曲线 磁性材料样品退磁方法：将霍尔探头调到HgLg=NI
Hg为间隙的磁场强度
BgSg=BS
Sg间隙中磁路截面，S为铁芯中磁路截面。Sg≈S Bg=μ0μrHg
μ0为真空磁导率，μr为相对磁导率，在间隙中，μr=1， 所以Hg=B/μ0
HL+BLg/μ0=NI
H=NI/L-BLg/μ0L
七、数据处理
间位置，向上闭合换向开关，调大电流至600mA，然后 逐渐调小至零，再向下闭合换向开关，逐渐调大电流使 输出电流为550mA，在逐渐调至零，以后电流不断反向， 逐渐减小线圈电流的绝对值，不断重复上述过程，最终 是剩磁降至零，数字式特斯拉计示值，也随之趋于零， 即完成对样品的退磁。然后测量B-H关系曲线。(注意： 测量过程中，应保证磁化电流依次单调增加，否则应立 即退磁，并重新开始。50mA记录一组数据)