磁性材料磁滞回线测定
磁滞回线的测量
脉冲磁滞回线测量
脉冲磁滞回线测量:通过施加脉冲磁场来测量磁滞回线的变化
动态磁滞回线测量:在交变磁场的作用下测量磁滞回线的动态变化
静态磁滞回线测量:在恒定磁场的作用下测量磁滞回线的静态变化 综合磁滞回线测量:结合脉冲和动态测量方法,全面了解磁滞回线的变化 特性
磁感应强度测量仪
简介:磁感应 强度测量仪是 磁滞回线测量 的重要实验设 备之一,用于 测量磁体的磁
感应强度。
工作原理:通 过测量磁体在 磁场中的感应 电动势来计算 磁感应强度。
特点:具有高 精度、高稳定 性、高可靠性 等特点,能够 实现快速、准
确的测量。
应用范围:广 泛应用于磁性 材料、磁记录、 磁力机械等领
组成:数据采集与处理系统通常包括数据采集器和计算机等设备,其中数据采集器 负责实时采集实验数据,计算机则负责对采集到的数据进行处理分析。
功能:数据采集与处理系统具有多种功能,如数据实时显示、数据存储、数据分析 和处理等,能够帮助实验人员快速准确地获取实验结果。
重要性:数据采集与处理系统的精度和稳定性对实验结果的影响非常大,因此选择 一款可靠、稳定的设备对于实验的准确性和可靠性至关重要。
磁滞回线:描述 磁滞现象的曲线, 通过测量磁感应 强度随磁场强度 的变化而获得。
磁滞损耗:由于 磁滞现象导致的 能量损耗,通常 表现为铁磁性材 料在交变磁场下 的温升。
磁滞效应的应用: 利用磁滞现象实 现磁能积蓄、磁 致伸缩等现象, 在电机、变压器、 传感器等领域有 广泛应用。
磁滞回线的定义
磁滞回线是描述铁磁材料磁化 特性的重要曲线
在其他领域中的应用
磁滞回线测试方法详解
磁滞回线测试方法详解引言:磁滞回线测试方法是一种用来评估磁性材料特性的科学技术。
这种测试方法可以提供有关材料磁化行为的重要信息,被广泛应用于工程磁学、材料科学和电力系统等领域。
本文将详细介绍磁滞回线测试的原理、测试步骤和应用领域。
一、磁滞回线测试原理磁滞回线测试是通过施加一个逐渐增强或减弱的磁场,在不同磁场强度下测量材料的磁场强度来进行的。
这个测试方法的核心是研究材料的磁滞性和退磁性。
材料的磁滞性是指在外加磁场作用下,材料的磁化程度;退磁性是指退磁后材料的磁化强度回复到零的能力。
通过测试磁滞回线,我们可以获得材料的一系列重要参数,如矫顽力、饱和磁感应强度和磁导率等。
二、磁滞回线测试步骤1. 准备工作:在进行磁滞回线测试之前,首先需要准备好测试样品和实验设备。
测试样品可以是钢材、铁氧体、硅钢片等常见的磁性材料。
实验设备主要包括磁滞回线测试仪、磁场调节装置和磁感应计等。
确保这些设备处于正常工作状态,保证测试的准确性和可靠性。
2. 测试过程:a. 施加磁场:通过磁场调节装置,逐渐增加或减小磁场的强度,使其在一定范围内变化。
在每个特定的磁场强度下停留一段时间,以允许材料的磁化行为达到平衡状态。
b. 测量磁感应强度:使用磁感应计,测量在不同磁场强度下材料的磁感应强度,并记录下来。
这些数据将用于后续的分析和绘制磁滞回线。
c. 退磁:在完成磁滞回线测试后,对样品进行退磁处理,使其磁化强度回复到零,以便再次进行测试或存储。
三、磁滞回线测试应用领域磁滞回线测试方法在各个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的领域:1. 电力系统:在电力系统中,磁滞回线测试可以帮助优化变压器和电感器的设计。
通过测试材料的磁滞回线特性,可以评估其合适的工作状态和性能,从而提高设备的效率和可靠性。
2. 材料科学:在材料科学领域,磁滞回线测试可以用来研究材料的磁性特性。
通过对不同材料的磁滞回线进行比较和分析,可以了解材料的磁滞性能和磁化潜力,为新材料的研发提供依据。
磁滞回线测量实验报告
磁滞回线测量实验报告磁滞回线测量实验报告引言:磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的重要参数。
通过对磁滞回线的测量和分析,我们可以深入了解材料的磁性行为,并从中获得有用的信息。
本篇实验报告旨在介绍磁滞回线测量实验的目的、步骤和结果,并对实验所获得的数据进行分析和讨论。
一、实验目的:本次实验的主要目的是通过对某一磁性材料的磁滞回线测量,了解该材料的磁化特性以及磁滞回线的含义。
具体的目标包括:1. 测量和绘制材料的磁滞回线;2. 分析磁滞回线的特征,如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力等;3. 通过实验数据,讨论磁滞回线对材料磁性的影响。
二、实验步骤:1. 准备磁性样品和测量设备。
选择一块磁性样品,并将其放置在测量设备中,确保设备已经校准。
2. 施加外加磁场。
通过调节测量设备中的磁场源,逐渐增加外加磁场的强度,使其达到最大值,并将之后逐渐减小。
3. 测量磁滞回线数据。
在每个磁场强度值下,测量并记录材料的磁感应强度。
4. 绘制磁滞回线曲线。
将实验所得的磁感应强度值绘制成磁滞回线曲线。
三、实验结果:在本次实验中,我们测量了某磁性材料的磁滞回线,并得到了以下结果。
磁滞回线曲线如下图所示:[插入磁滞回线曲线图]从图中可以观察到以下几个主要特征:1. 饱和磁感应强度:磁滞回线中的一段水平线段代表材料的饱和磁感应强度。
在这段区域内,无论外加磁场的强度如何增加,材料的磁感应强度都不再增加。
2. 剩余磁感应强度:磁滞回线的起点对应着剩余磁感应强度。
当外加磁场为零时,材料仍然保持一定的磁感应强度,即剩余磁感应强度。
3. 矫顽力:磁滞回线中的一个特征点,即退磁点,表示了磁场逐渐减小时材料需要的磁场强度。
矫顽力越大,说明材料越难退磁。
四、数据分析和讨论:通过实验测量的磁滞回线数据,我们可以对该磁性材料的性质和行为进行一些分析和讨论。
磁滞回线的饱和磁感应强度可以告诉我们材料的磁性能。
当外加磁场的强度超过一定值时,材料将达到饱和,不再对外加磁场变化做出响应。
磁性材料磁滞回线测定
图 1、起始磁化曲线与磁滞回线
实验原理
对于初始状态H=0,B=0得铁磁材料, 在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化得 过程中,可以得到面积由小到大向外扩张 得一簇磁滞回线。如图2所示。这些磁滞回 线定点得连线称为铁磁材料得基本磁化曲 线。
图2:基本磁化曲线
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磁性材料磁滞回线测定
▪ 实验背景 ▪ 实验目得 ▪ 实验原理 ▪ 实验方法 ▪ 实验仪器 ▪ 实验内容 ▪ 实验主要现象 ▪ 操作过程 ▪ 数据记录及处理 ▪ 实验注意事项 ▪ 思考题
实验背景
磁性材料应用广泛,从常用得永久磁铁、 变压器铁芯、录像机、计算机存储用得磁 带、硬盘都采用磁性材料。磁滞回线与基 本磁化曲线反映了磁性材料得主要特征。 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,以及基本磁化曲线得基本 测绘方法,而且能从理论与实际应用上加深 对材料磁特性得认识。
实验目得
▪ 了解用示波器测量动态磁滞回线得原理与
方法;
▪ 了解磁性材料得基本磁化特性; ▪ 掌握磁化曲线与磁滞回线得测量方法; ▪ 进一步熟悉数字示波器得使用。
实验原理
当铁磁物质中不存在磁化场时,H与B均为 零。随着磁化场H得增加,B也随之增加。当H增 加到Hm时,B不再增加,此时对应得Hm与Bm称为 饱与磁场强度与饱与磁感应强度。如图1所示。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得磁性,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, 它得大小反映铁磁材料保持剩磁状态得能力。
实验注意事项
一、实验前应将信号源幅度输出旋钮逆时针 旋到底,使输出信号最小。防止采样电 阻过热。
磁滞回线的测量(实验报告)
实验名称: 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓 名学 号 班 级桌号教 室 基础教学楼1101实验日期 2016年 月 日 节4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。
二、实验仪器1. 双踪示波器2. DH4516C 型磁滞回线测量仪三、实验原理(一)铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。
以下是关于磁滞的几个重要概念1、饱和磁感应强度B S 、饱和磁场强度H S 和磁化曲线铁磁材料未被磁化时,H 和B 均为零。
这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图1(OS )曲线所示。
到S 后,B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。
与S 对应的H S 称饱和磁场强度,相应的B S 称饱和磁感应强度。
我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。
图1 磁性材料的磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零,B 也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H 的减小(B 滞后于H )。
即:其轨迹并不沿原曲线SO ,而是沿另一曲线Sb 下降。
当H 下降为零时,B 不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。
这种现象叫磁滞现象,B r 叫剩磁。
若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B =0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。
当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。
反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。
不断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化曲线成为一闭合曲线,这个闭合曲线称为磁滞回线,如图2所示。
即:IH (1)由(1)式可知,若将电压U1输入示波器 X偏转板时,示波器上任一时刻电子束在X轴的偏转正比于磁场强度H。
为了追踪测量样品内的磁感应强度B,在截面面积为S的样品中缠绕副线圈N2,B可通过副线圈N2中由于磁通量变化而产生的感应电动势ε来测定。
铁磁性材料磁滞回线和磁化曲线的测定
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。
仪器特性
信号发生器 示波器 实验装置
问题处理
图形倒置--调换X、Y轴输入。 图形不规范--改变R、f,直至达到满意为止。 图形大小不适--改变信号发生器衰减倍率,或改变示波器X、Y轴增益,直至达到满意为止。
实验数据记录及处理
X
Y
根据示波器显示图形,在坐标纸上绘制1:1的图形,并求出B、H、B、H。 根据记录的坐标,绘制基本磁化曲线。
难点分析
R的影响 改变电阻R观察图形的变化。 f的影响 改变信号频率f观察图形的变化。
信号源
示波器
操作指南
信号发生器的使用 信号发生器要调节它的输出频率、输出振幅,调节的标准是:满足对于R的要求,并且要使得示波器上的磁滞回线的图形适中,因为信号发生器输出振幅的大小直接影响示波器上图形的大小。 数据纪录 -将磁场H由0(信号发生起电压)开始,逐步增加至B达到饱和(次级电压增加很缓),记录对应于H(初级电压)的B(次级电压)值。数据的记录密度,要有利于绘制B~H图!
B
H
a
B
s
B
r
c
a'
b'
H
m
B
H
H1Biblioteka H2H3
H
c
基本磁化曲线
起始磁化曲线
磁滞回线
基本磁化曲线
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。
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告一、引言磁滞回线和磁化曲线是研究磁性材料磁化性质的重要工具。
磁滞回线描述了材料在外加磁场作用下磁化程度的变化规律,而磁化曲线则反映了材料的磁化特性。
本实验通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,旨在深入了解磁性材料的磁化行为,并通过分析实验数据得出相关结论。
二、实验原理1. 磁滞回线磁滞回线是描述材料在外加磁场逐渐增加和减小过程中磁化程度的变化情况。
在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计来测量磁场强度,从而可以得到材料的磁滞回线。
2. 磁化曲线磁化曲线是描述材料在外加磁场作用下磁化程度随磁场变化的曲线。
在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计和恒流源来测量材料在不同磁场强度下的磁场强度和磁化强度,并绘制出磁化曲线。
三、实验步骤1. 实验准备:a. 准备一块磁性材料样品,并将其放置在实验装置上。
b. 连接霍尔效应磁强计和恒流源到实验装置上,确保测量的准确性和稳定性。
2. 磁滞回线的测量:a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 逐渐减小恒流源的电流,重复步骤b的测量过程。
d. 根据实验数据绘制磁滞回线图。
3. 磁化曲线的测量:a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 根据实验数据绘制磁化曲线图。
四、实验结果与讨论1. 磁滞回线的分析根据所测得的磁滞回线数据,我们可以观察到磁性材料在磁场逐渐增大过程中逐渐磁化,达到饱和磁化强度后,进一步增大磁场也不会有明显增加的效果。
而在磁场逐渐减小过程中,磁性材料的磁化程度也会随之减小,直到完全消除磁化。
磁滞回线的形状对应着材料的磁滞损耗和剩磁等特性。
2. 磁化曲线的分析根据所测得的磁化曲线数据,我们可以观察到磁性材料在不同磁场强度下的磁化程度存在一定的非线性关系。
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。
基于磁性材料测试仪器的磁滞回线测量与分析
基于磁性材料测试仪器的磁滞回线测量与分析磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下产生的磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
通过测量和分析磁滞回线,我们可以了解磁性材料的磁性能,包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力等参数。
而基于磁性材料测试仪器进行磁滞回线的测量与分析,可以帮助我们更加详细地了解磁性材料的特性和应用。
1. 磁滞回线测量原理与方法磁滞回线测量是通过给不同磁场强度的磁性材料施加外加磁场,测量材料在不同磁场强度下的磁感应强度或磁化强度。
磁性材料测试仪器通常采用霍尔效应、电极电流法或电阻测量法等方法来实现磁滞回线的测量。
其中,霍尔效应方法利用霍尔元件对磁场的敏感性测量磁滞回线。
该方法通过在样品上放置霍尔元件,利用霍尔元件测量磁感应强度,并通过外部磁场的变化来获取磁滞回线的数据。
电极电流法是根据毛细管电势差原理来测量磁滞回线的一种方法。
在测试仪器中,通过在样品上放置电极,施加电流并测量电势差来获取磁滞回线的数据。
电阻测量法则是利用材料内部磁化产生的磁场在电阻上引起的电阻变化来测量磁滞回线。
利用测试仪器中的电阻测量设备,可以获取磁滞回线的数据。
2. 磁滞回线测量参数的分析磁滞回线测量仪器测量得到的数据可以用来分析磁性材料的性能及应用。
常见的磁滞回线参数包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力等。
饱和磁化强度是材料在外加磁场作用下,磁化强度达到最大值的磁场强度。
通过测量磁滞回线,我们可以得到材料的饱和磁化强度,从而评估材料的磁性能。
剩余磁化强度是在去除外加磁场后,材料中仍然存在的磁化强度。
剩余磁化强度与磁滞回线的闭合程度有关,闭合程度高的材料剩余磁化强度较小,表示材料的磁滞性能较好。
矫顽力是外加磁场使材料磁场强度从正向饱和转变为负向饱和所需要的磁场强度。
通过矫顽力的测量,可以评估材料的磁滞性能及其在磁存储、磁传感等领域的应用。
3. 磁滞回线的应用领域磁滞回线的测试及分析在磁性材料的开发、生产和应用中起着重要的作用。
检测b-h磁滞回线的原理和方法
检测b-h磁滞回线的原理和方法
磁滞回线是描述磁性材料在外加磁场作用下磁化状态随磁场变化的曲线。
检测磁滞回线的原理和方法如下:
原理:
磁滞回线检测的原理基于磁性材料在外加磁场下的磁化特性。
当外加磁场改变时,磁性材料内部的磁矩也会发生变化,导致磁感应强度的变化。
磁滞回线的形状和特征可以反映出材料的磁性能,如矫顽力、剩磁等参数。
方法:
1. 磁滞回线测试仪,使用专门的磁滞回线测试仪器进行测试。
该仪器通过施加不同大小和方向的磁场,测量材料的磁感应强度,从而绘制出磁滞回线图像。
2. 磁场施加,利用电磁铁或永磁体等磁场源对磁性材料施加不同大小和方向的磁场,记录相应的磁感应强度。
3. 数据处理,通过测量得到的磁感应强度数据,进行曲线拟合
和分析,得出磁滞回线的形状和相关参数。
4. 结果分析,根据磁滞回线的形状和特征,分析材料的磁性能,如矫顽力、剩磁、磁导率等指标。
总之,检测磁滞回线的原理是基于磁性材料在外加磁场下的磁
化特性,通过施加磁场并测量磁感应强度来绘制磁滞回线图像,从
而分析材料的磁性能。
这种方法可以帮助工程师和科研人员了解材
料的磁性能,指导材料的选用和应用。
磁滞回线测量与磁化曲线绘制
磁滞回线测量与磁化曲线绘制一、磁滞回线测量磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下磁化过程中的特性曲线,通常用于描述材料的磁性能。
测量磁滞回线是评价材料磁性能的重要手段之一。
下面将介绍几种常用的磁滞回线测量方法:1.1 磁感应强度法磁感应强度法是一种比较常用的测量磁滞回线的方法。
通过在外加磁场下测量材料的磁感应强度随时间或磁场强度的变化,可以得到磁滞回线的形状和磁化特性。
1.2 磁阻法磁阻法是一种通过测量在磁场中材料的磁阻随磁场变化的方法,从而得到材料的磁滞回线的形状和特性。
1.3 振动样品磁强计法振动样品磁强计法是一种先进的磁滞回线测量方法,通过振动样品和探测磁场的传感器,可以快速、非接触地获取材料的磁滞回线特性。
二、磁化曲线绘制磁化曲线是描述材料在外界磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
绘制磁化曲线有助于理解材料的磁化特性和磁性能。
下面介绍几种常见的磁化曲线绘制方法:2.1 饱和磁化曲线饱和磁化曲线是描述材料在饱和状态下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
通常使用磁感应强度仪器进行测量和绘制。
2.2 磁滞回线图磁滞回线图是描述材料在周期性磁场变化下磁化强度随时间变化的曲线。
通过不断改变磁场大小和方向,可以得到完整的磁滞回线图。
2.3 磁化斜率曲线磁化斜率曲线描述了材料在磁场变化下磁化强度斜率随磁场强度变化的曲线。
可以通过对磁化曲线进行微分运算得到。
结语磁滞回线测量和磁化曲线绘制是研究材料磁性能的重要方法,通过这些方法可以深入了解材料的磁性特性和磁化行为。
不同的测量方法和曲线绘制技术可以为磁性材料的研究提供有力支持和指导。
磁滞回线测量
- 51-磁滞回线测量磁性材料应用很广,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。
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 1 图 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1 cd 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。
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。
在给定磁场强度条件下表征单位H 所激励出的磁感应强度B ,直接表示材料磁化性能强m B m H − CH −r B弱。
从磁化曲线上可以看出磁导率并不是常数。
当铁磁材料处于磁饱和状态时,磁导率减小较快。
曲线起始点对应的磁导率称为初始磁导率。
磁导率的最大值称为最大磁导率。
这两者反映μ-H 曲线的特点。
如图3所示。
铁磁性材料在周期性的磁场中被反复磁化时,会产生发热的现象。
实验16铁磁质的磁化曲线和磁滞回线的测定
实验十六 铁磁质的磁化曲线和磁滞回线的测定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”。
测量磁性材料动态磁滞回线的方法较多,用示波器法测量动态磁滞回线的方法具有直观、方便、迅速以及能够在不同磁化状态下(交变磁化及脉冲磁化等)进行观察和测量的独特优点。
【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】CZ-2磁滞回线装置,可隔离变压器,万用表,标准互感器,电键等【实验原理】一、铁磁材料的磁滞性质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。
当材料磁化时,磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关,而且决定于磁化的历史情况,如图16-1所示。
当H 增加到某一值s H 时,B 几乎不再增加,说明磁化已达饱和。
材料磁化后,如使H 减小,B 将不沿原路返回,而是沿另一条曲线A AC '下降。
当H 从s H -增加时,将沿A C A ''曲线到达A ,形成一个闭合曲线称为“磁滞回线”,其中图16-1磁滞回线示意图0=H 时,r B B =,r B 称为“剩余磁感应强度”。
要使磁感应强度为零,就必须一个反向磁场c H -,c H 称为“矫顽力”。
此曲线和原点中心对称,不同的I 值即不同外磁场值所对应的回线大小也不同。
在磁测量中,进行反复磁化过程的操作称为“磁锻炼”,所得到的一系列振幅不同的磁滞回线端点轨迹的连线,称为“基本磁化曲线”,如图16-1中曲线OA 。
各种铁磁材料有不同的磁滞回线,主要区别在于矫顽力的大小,矫顽力大的称为硬磁材料,矫顽力小的称为软磁材料。
由于铁磁材料的磁滞性质,磁性材料所处的某一状态必然和它的历史有关。
为了使样品的磁特性能重复出现,也就是指所测得的基本磁化曲线都是由原始状态(0=H ,0=B )开始,在测量前必须进行退磁,以消除样品中的剩余磁性。
磁性材料磁滞回线数据处理
磁性材料磁滞回线数据处理磁滞回线是磁性材料的重要特性之一,主要用于描述材料在外部磁场作用下,磁化强度和磁场强度之间的关系。
磁滞回线的测量和数据处理对于磁性材料的研究和应用具有重要意义。
本文将介绍磁滞回线的测量和数据处理方法。
一、磁滞回线的测量磁滞回线的测量需要使用磁滞曲线测试仪。
测试仪包含一个电磁铁圈和一个测量线圈,电磁铁圈负责产生外部磁场,测量线圈则监测材料的磁化强度。
具体测量步骤如下:1. 将待测试的磁性材料置于电磁铁圈中心,测量线圈则放置在材料上方。
2. 通过电磁铁圈施加一定大小的外部磁场,同时记录测量线圈的输出信号。
3. 逐渐调整外部磁场大小,以得到磁滞回线的完整曲线。
4. 根据磁滞曲线的形状和特征,确定材料的磁性类型和磁性参数。
得到磁滞回线的数据后,需要进行数据处理和分析。
以下是几种常用的磁滞回线数据处理方法:1. 磁滞性能计算通过磁滞回线的形状和特征,可以计算出材料的磁性参数,包括饱和磁感应强度、剩磁强度、矫顽力等。
这些参数可以反映材料的磁性质,对材料的磁性能研究和应用具有指导意义。
2. 拟合和模拟分析通过对磁滞回线数据进行拟合和模拟分析,可以得到更精确的磁滞参数,并且可以验证不同的磁滞模型。
拟合和模拟分析可以利用不同的数学方法,如线性回归、非线性回归、神经网络模型等。
3. 曲线比较与分类通过比较不同材料的磁滞回线曲线,可以得到不同材料之间的磁性差异。
同时,可以使用聚类分析、主成分分析等统计方法对不同材料的磁滞回线进行分类和聚集,以进行进一步的研究和应用。
4. 变形材料磁滞性能测试对于变形材料,磁滞回线的形状和特征会随着变形情况的改变而变化。
因此,通过对不同变形状态下的磁滞回线进行测试和分析,可以研究变形对材料磁性能的影响,为相关领域的研究提供参考。
综上所述,磁滞回线的测量和数据处理是研究和应用磁性材料的重要环节。
通过合理的数据处理和分析,可以得到更精确的磁性参数,理解材料的磁性质,推动磁性材料在实际应用中的发展。
磁性材料的磁滞回线与磁饱和磁感应强度分析
磁性材料的磁滞回线与磁饱和磁感应强度分析磁性材料是一类具有特殊磁性能的材料,在许多领域都有广泛的应用,例如电子、通信、电力等。
了解磁性材料的性质和行为对于优化设计和应用非常重要。
本文将重点研究磁性材料的磁滞回线与磁饱和磁感应强度两个方面,并进行分析。
1. 磁滞回线的概念与特性磁滞回线是指磁性材料在外磁场作用下,磁化强度(磁感应强度)随外磁场的变化而变化的轨迹。
磁滞回线一般呈S形,具有一定的面积。
磁滞回线的特性可以反映出磁性材料的磁化特性,包括剩磁、矫顽力、磁导率等。
2. 磁滞回线的测定方法常用的测定磁滞回线的方法有霍普金斯剖面法、玛沙尔灵敏法和差动几何法。
这些方法可以通过在实验室中施加连续变化的外磁场,测量磁化强度的变化,并绘制出磁滞回线。
通过对磁滞回线的分析,可以获得磁性材料的一些重要参数和特性。
3. 磁滞回线的影响因素磁滞回线的形状和特性受多种因素的影响,主要包括磁性材料的组成、晶体结构、磁导率、磁化过程中的损耗等。
其中,磁性材料的组成和晶体结构对于磁滞回线的形状和特性有着重要影响。
此外,温度、频率等外界条件也会对磁滞回线产生一定的影响。
4. 磁饱和磁感应强度的定义与意义磁饱和磁感应强度是指在外磁场作用下,磁性材料的磁感应强度达到最大值。
磁饱和磁感应强度是衡量磁性材料磁化能力的重要指标。
当磁感应强度超过磁饱和磁感应强度时,进一步增加外磁场将不能继续增加磁感应强度,材料已达到饱和状态。
5. 磁滞回线与磁饱和磁感应强度的关系磁滞回线可以反映出磁性材料的磁化过程和磁化特性,而磁饱和磁感应强度是磁滞回线中的一个重要参数。
磁滞回线的面积与磁饱和磁感应强度有一定的关联,一般来说,磁滞回线面积越小,磁饱和磁感应强度越大。
因此,通过磁滞回线的分析可以获得磁饱和磁感应强度的估计。
6. 应用举例磁滞回线和磁饱和磁感应强度的分析在磁性材料的选取和应用中具有重要意义。
例如,在电机的设计过程中,通过分析磁滞回线可以选择合适的磁性材料,以达到更高的效率和性能。
磁性材料磁滞回线测定
磁性材料磁滞回线测定磁滞回线是用来描述磁性材料磁化特性的重要参数之一、它指的是当一个磁性物质经历一次完整的从正饱和磁化到负饱和磁化的过程后,再经历一次从负饱和磁化到正饱和磁化的过程时,所形成的曲线。
磁滞回线可以用来表征磁性材料的磁滞特性和能量损耗,它对于磁记录材料、磁记录头、电机、变压器、电感器等电磁器件的设计和应用具有重要意义。
磁滞回线测定是通过测量磁感应强度与磁场强度的关系来确定磁滞回线。
测定磁滞回线的方法主要有物理方法和化学方法两种。
物理方法主要是基于磁感应强度和磁场强度之间的非线性关系进行测量。
其中之一常用的方法是霍尔磁滞回线法。
该方法是利用霍尔效应的原理,通过在磁场中测量材料中的霍尔电压来确定磁滞回线。
霍尔磁滞回线法具有测量范围广、测量精确度高等优点。
化学方法主要是利用化学反应来测定磁滞回线。
其中之一常用的方法是电化学磁滞回线法。
该方法是通过测量电极在磁场中的电流响应来确定磁滞回线。
电化学磁滞回线法具有测量速度快、测量精确度高等优点。
除了上述的常用方法外,还有其他一些特殊的方法如交变磁滞回线法、恒温恒磁磁滞回线法等。
交变磁滞回线法是利用交变磁场来测定磁滞回线,它能够更加真实地反映出磁性材料的磁化特性。
恒温恒磁磁滞回线法是在恒定温度和恒定磁场条件下进行磁滞回线测定,可以消除温度和磁场对测定结果的影响。
磁滞回线测定的过程中需要注意一些问题。
首先,测定时要保持恒定的温度和磁场条件,以确保测定结果的准确性。
其次,对于不同的磁性材料,需要选择合适的测量方法和参数,以获得最佳的测量结果。
此外,在数据处理过程中,还需要考虑噪声和漂移等因素对测定结果的影响,进行适当的处理和修正。
总之,磁滞回线测定是研究磁性材料磁化特性的重要手段,它对于磁性材料的设计和应用具有重要意义。
通过选择合适的测量方法和参数,可以获得准确可靠的测定结果,为磁性材料的研究和应用提供有力支持。
磁滞回线实验报告
磁滞回线实验报告
实验目的:
通过磁滞回线实验,探究磁性材料在外加磁场作用下的磁化特性,了解磁滞回线对磁性材料的影响。
实验原理:
磁滞回线是指在磁化过程中,当外加磁场从零开始增加,然后再减小至零时,磁化强度不完全回复到零的现象。
磁滞回线实验通过测量磁化强度随外加磁场的变化曲线,可以得到磁滞回线的形状和大小,从而分析磁性材料的磁化特性。
实验仪器:
1. 磁滞回线测试仪。
2. 磁性材料样品。
3. 外加磁场源。
实验步骤:
1. 将磁性材料样品置于磁滞回线测试仪中。
2. 通过外加磁场源对样品施加不同大小的外加磁场。
3. 观察并记录磁化强度随外加磁场的变化曲线。
4. 分析磁滞回线的形状和大小,得出磁性材料的磁化特性。
实验结果:
通过实验测量和分析,得到了磁性材料的磁滞回线。
磁滞回线的形状和大小反映了磁性材料的磁滞特性和磁化强度的变化规律。
实验结果表明,不同磁性材料的磁滞回线形状和大小各不相同,这与其磁化特性有关。
实验结论:
磁滞回线实验结果表明,磁性材料在外加磁场作用下会出现磁化强度不完全回复的现象,这是磁性材料的磁滞特性。
通过磁滞回线实验,可以了解磁性材料的磁化特性,为磁性材料的应用和研究提供重要参考。
总结:
磁滞回线实验是研究磁性材料磁化特性的重要手段,通过实验可以得到磁性材料的磁滞回线,从而分析其磁化特性。
磁滞回线实验结果对于磁性材料的应用和研究具有重要意义,为进一步深入研究磁性材料提供了重要参考。
以上为磁滞回线实验报告内容,希望对您有所帮助。
大学物理实验教程:磁滞回线测定
(2)根据U=3.0V测定的一组UH、UB、Br、Hc参数,计算出相应的B和H。在直角 坐标纸上画出磁滞回线,即B-H曲线。
四、分析与思考
1.什么是磁滞现象? 2.什么是磁化曲线?什么是磁滞回线? 3.全部完成B-H曲线的测量以前,能不能变动示波器面板上的X、Y轴分度值旋钮?
谢谢观看
1.掌握用磁滞回线实验仪绘制磁滞回线的方法; 2.认识铁磁物质的磁化规律,观察两种典型铁磁物质的磁化特性;
3.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线;
4 . 计 算 样 品 的 Hc、H r 、Bm和 Hm等参数; 5.测绘样品的磁滞回线。
1、磁滞回线实验仪 2、双踪示波器
二、实验仪器
磁滞回线实验仪
样品的磁感应强度瞬时值 B与C、R2、N2组成的电路 有关:
实验原理线路图
其中,C、R2、N2和S均为已知常数, 所以由UB可确定B。
1、电路连接
三、实验内容
选取实验仪上的黑色 样品按图连接线路,令
R1=2.5Ω, “U选择”置于
0位。UH和UB分别接示 波器的“X输入”和“Y输 入”,将示波器的 “SEC/DIV”旋钮旋至XY档。
O 基本磁化曲线
5、磁导率
对于基本磁化曲线上的每一点,可 以将磁感应强度Bm与相应磁场强度Hm 之比,定义为磁导率。
因为B与H成非线பைடு நூலகம்关系,故铁磁
材料μ的不是常数,而是随H而变化。
铁磁材料的基本磁化曲线和μ-H的关系
硬磁材料
软磁材料
6、磁性材料分类
特点:磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损 耗均较小 应用:制造变压器、电机、和交流磁铁的主 要材料
双踪示波器
三、实验原理
1、铁磁材料的典型磁化特征
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a 伏/格
伏/格
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实验内容
接下去我们讲怎么使用WaveStar软件 来把数字示波器显示的波形采集到电脑并 打印。
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实验注意事项
四、实验仪输出与示波器之间的连接线是旋 进和旋出的。
五、选择不同量程的“伏/格”旋钮和“探头” 值测 量电压时,它们的极限误差是不同的。
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思考题
1.为什么测量前要退磁? 2.为什么磁化电流要单调增加或单调减小而
不能时增时减? 3.磁滞回线包围的面积的大小有何物理意义?
4.测定铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线有何意义?
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实验目的
▪ 了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和
方法;
▪ 了解磁性材料的基本磁化特性; ▪ 掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法; ▪ 进一步熟悉数字示波器的使用。
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实验原理
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Hm时,B不再增加,此时对应的Hm和Bm称为
饱和磁场强度和饱和磁感应强度。如图1所示。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。
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实验原理
当磁场H按“Hm -Hc -Hm 0 Hc Hm” 变化时,B所经历的相应变化是“Bm Br 0 -Bm -Br 0 Bm”,于是得到一条闭 合的B—H曲线,成为饱和磁化曲线。如图 一所示。而在磁化过程中,铁磁物质要消
(2)根据测量基本磁化曲线所得的数据,分 别计算出对应的磁感应强度B和磁场强 度H,在坐标纸上绘制出基本磁化曲 线。
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数据处理
注意:由于我们在做基本磁化曲线的测量 时,磁滞回线顶点对应的是电压峰-峰 值,于是我们数据处理时要先求出电 压的有效值,再代公式求出磁场强度H 和磁感应强度B的值。 对于我们在图上读出剩磁Br和矫顽力 Hc对应的电压已是电压的有效值。
磁性材料磁滞回线测定
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1
▪ 实验背景 ▪ 实验目的 ▪ 实验原理 ▪ 实验方法 ▪ 实验仪器 ▪ 实验内容 ▪ 实验主要现象 ▪ 操作过程 ▪ 数据记录及处理 ▪ 实验注意事项 ▪ 思考题
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2
实验背景
磁性材料应用广泛,从常用的永久磁铁、 变压器铁芯、录像机、计算机存储用的磁 带、硬盘都采用磁性材料。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。
u`c,以及Br和Hc对应的电压值uc和u1。
a16ຫໍສະໝຸດ 实验内容二、测量基本磁化曲线 (1)对被测磁性材料进行退磁; (2)对被测样品进行磁化到饱和,均匀减小
磁化电流(直到磁场消退),及时记录不 同磁化电流所对应磁滞回线顶点的坐标值。 此过程要求记录12至14组数据。
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图2:基本磁化曲线
实验方法
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由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具 有剩磁的特点,在测定磁化曲线和磁滞回 线时,必须对铁磁材料预先进行退磁,以 保证外加磁场H=0时,B=0;其次,磁化电 流在实验过程中只允许单调增加或减小, 不可时增时减。
注意:为了得到最佳磁滞回线图形,R2 选择在100kΩ~ 140kΩ之间,以避免图形 发生畸变。
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数据记录
(1)设计三线表记录R1、D外、D内、h、R2、 C、N1等给定的常数值。
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数据记录
(2)设计三线表记录Br和Hc对应的电压值
uc和u1 。
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(3)设计三线表记录测量基本磁化曲线的电 压值。
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数据处理
(1)根据公式计算出剩磁Br和矫顽力Hc的 值以及各自的不确定度、相对不确定 度;
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实验内容二:基本磁化曲线的测量
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耗额外的能量,并以热的形式从铁磁物质
中释放,这种损耗成为磁滞损耗。可以证
明,磁滞损耗和磁滞回线所围面积成正
比。
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图 1、起始磁化曲a 线和磁滞回线
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实验原理
对于初始状态H=0,B=0的铁磁材料, 在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化的 过程中,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 线定点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲 线。
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实验仪器
▪ DM—1型磁滞回线测试仪 ▪ 数字示波器 ▪ 计算机
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DM—1型磁滞回线测试仪
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数字示波器
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实验内容
一、观察动态磁滞回线 (1)观察面积由小到大向外扩张的动态变化
磁滞回线; (2)调节出饱和磁滞回线; (3)把饱和磁滞回线给打印出来,并在打印
图上标出Hm和Bm对应的电压值u`1和
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实验注意事项
一、实验前应将信号源幅度输出旋钮逆时针
旋到底,使输出信号最小。防止采样电
阻过热。
二、观察磁滞回线,数字示波器的显示方式
应设为“XY显示格式”。
三、测量基本磁化曲线应先退磁,然后单调
增加磁化电流。测量u1和uc的电压值应
把数字示波器的显示方式应设为“YT显 示
格式”。测量值应a为有效值。