表 初始磁化曲线相关参数表
变压器铁芯的初始磁化曲线介绍
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变压器铁芯的初始磁化曲线介绍压器铁芯的初始磁化曲线下面我们继续对变压器铁芯的磁化过程进行详细分析。
图2-3是多个直流脉冲电压连续加到变压器初级线圈a、b两端时,输入脉冲电压与变压器铁芯中磁通密度B或磁通对应变化的曲线图。
图2-3-a)为输入电压各个直流脉冲之间的相位图,图2-3-b)为变压器铁芯中磁通密度B或磁通Φ对应各个输入直流脉冲电压变化的曲线图。
图2-3-c)为变压器铁芯中磁场强度H对应磁通密度B或磁通Φ和各个直流脉冲电压之间变化的曲线图。
从图2-3-a)和图2-3-b)可以看出,每输入一个直流脉冲电压,变压器铁芯中的磁通密度B或磁通Φ就要线性增长和下降一次(对于纯电阻负载,磁通密度下降不是线性的)。
在开始输入直流脉冲电压的时候,磁通密度B或磁通Φ增长的幅度大于下降的幅度。
图2-3 多个直流脉冲电压连续加到变压器初级线圈a、b两端时,输入脉冲电压与变压器铁芯中磁通密度B或磁通对应变化的曲线图这是因为,刚开始工作的时候,磁场强度对变压器铁芯进行磁化时还没有使磁通密度或磁矫顽力达到接近饱和的程度;要经过若干个过程以后,磁通密度B或磁通Φ增长的幅度与下降的幅度才会一样大,这说明变压器铁芯中的磁矫顽力已经基本达到饱和。
这个过程与储能滤波电容刚开始充电时的过程是很相似的。
从图2-3-c)中还可以看出,在直流脉冲电压刚输入的时候,磁场强度变化的幅度开始是比较小的,随着直流脉冲输入的个数不断增加,其变化的幅度也在不断增加,但磁通密度增量ΔB却基本没有改变;直到磁通密度达到最大值Bm 之后,磁场强度变化的幅度才基本趋于稳定;这说明励磁电流的变化幅度开始的时候也是比较小的,随后励磁电流变化的幅度也会随着磁场强度变化的幅度增加而增加。
当变压器铁芯初次被直流脉冲电压产生的磁场磁化的时候,磁场强度和励磁电流的变化幅度都要经过一个过渡过程,然后才基本趋于稳定,并且磁场强度和励磁电流变化的幅度是由小到大;这个原因,主要是因为变压器铁芯开始的时候导磁率比较大,而后,导磁率逐步变小的缘故。
常用的硅钢片磁化曲线表
![常用的硅钢片磁化曲线表](https://img.taocdn.com/s3/m/640c6248f02d2af90242a8956bec0975f565a468.png)
常用的硅钢片磁化曲线表**硅钢片磁化曲线表详解***引言*硅钢片磁化曲线表是在电工行业中广泛应用的一种关键工具,它记录了硅钢片在不同磁场强度下的磁感应强度,为工程师和研究人员提供了重要的参考数据。
本文将详细解析硅钢片磁化曲线表的构成、意义以及使用方法,旨在使读者更好地理解和应用这一重要工具。
**1. 硅钢片磁化曲线表的构成**硅钢片磁化曲线表通常由磁感应强度(B)与磁场强度(H)的关系图组成。
磁感应强度表示磁场中物质的磁化程度,而磁场强度则是产生这一磁感应强度的外部磁场强度。
通过这两者之间的关系,我们可以了解硅钢片在不同磁场中的磁性能。
**2. 硅钢片磁化曲线表的意义**硅钢片作为电工材料,其磁性能对电机、变压器等电器设备的性能具有重要影响。
硅钢片磁化曲线表的意义在于提供了一种直观的方式,让使用者能够了解硅钢片在不同磁场条件下的磁性能表现。
通过分析曲线图,可以确定硅钢片的饱和磁感应强度、矫顽力等关键参数,为电器设计和优化提供了基础数据。
**3. 硅钢片磁化曲线表的使用方法**硅钢片磁化曲线表的使用涉及以下几个关键步骤:***3.1 选择合适的曲线***硅钢片磁化曲线表通常提供多组曲线,代表了不同磁场方向或工作频率下的磁性能。
在使用之前,需根据具体需求选择相应的曲线,以确保测试结果符合实际应用条件。
***3.2 测量磁场强度***使用合适的磁场测试仪器,测量硅钢片表面的磁场强度。
确保测量时的条件与硅钢片磁化曲线表中的条件一致,例如工作频率、温度等。
***3.3 确定磁感应强度***根据测得的磁场强度,沿着相应的曲线确定相应的磁感应强度。
这一步骤可通过对比曲线图中的磁场强度和磁感应强度的关系得出。
***3.4 提取关键参数***根据磁化曲线表,提取关键参数,如饱和磁感应强度、矫顽力等。
这些参数对于电器设计和性能评估至关重要。
**4. 结论**硅钢片磁化曲线表是电工行业中不可或缺的工具,它为电器设备的设计、优化和性能评估提供了重要的数据支持。
磁化曲线和磁滞回线
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铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线铁磁材料分为硬磁和软磁两类。
硬磁材料(如铸钢)的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力较大(120-20000安/米,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(如硅钢片)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。
可见,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性,也是设计电磁机构或仪表的依据之一。
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。
一 实验目的1、 掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法2、 观察磁滞现象,加深对铁磁材料主要物理量(如矫顽力、剩磁和磁导率等)的理解。
二 实验原理(一)起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁合金)具有独特的磁化性质。
取一块未磁化的铁磁材料,譬如以外面密绕线圈的钢圆环样品为例。
如果流过线圈的磁化电流从零逐渐增大,则钢圆环中的磁感应强度B 随激励磁场强度H 的变化如图1中oa 段所示。
这条曲线称为起始磁化曲线。
继续增大磁化电流,即增加磁场强度H 时,B 上升很缓慢。
如果H 逐渐减小,则B 也相应减小,但并不沿ao 段下降,而是沿另一条曲线ab 下降。
B 随H 变化的全过程如下:当H 按 O →H m →O →-c H →-H m →O →c H →H m 的顺序变化时,B 相应沿 O →m B →r B →O →-m B →-r B →O →m B 的顺序变化。
将上述变化过程的各点连接起来,就得到一条封闭曲线abcdefa,这条曲线称为磁滞回线。
从图1可以看出:B HB m B rab-H m foH CcdH m-H C-B r -B me图 1(1)当H =0时,B 不为零,铁磁材料还保留一定值的磁感应强度r B ,通常称r B 为铁磁材料的剩磁。
铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线_实验报告
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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 。
磁化曲线和磁滞回线
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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。
用示波器观察铁磁材料 的磁化曲线和磁滞回线
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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。
实验原理
1 起始磁化曲线
起始磁化曲线图
图中原点O表示磁化前铁
磁材料处于磁中性状态。 当磁场H从零开始增加时, 磁感应强度B随之缓慢上 升,继之B随H迅速增长, 其后B的增长又趋缓慢, 当H增加到HS时,B达到 饱和值Bm,从O到达饱和 状态a这段B-H曲线,称为 起始磁化曲线。
1、显示和观察2种样品在25Hz、50Hz、100Hz、150Hz交流信号下 的磁滞回线图形。
(1)按图5所示线路接线。
图5 FB300型动态磁滞回线实验仪面板图
1)逆时针调节幅度调节旋钮到底,使信号输出最小。 2)调示波器显示工作方式为X-Y方式,即图示仪方式。 3)示波器X输入为AC方式,测量采样电阻R1的电压。 4)示波器Y输入为DC方式,测量积分电容的电压。 5)插上环状硅钢带样品(黑色胶带作绝缘层)实验样品于实验仪样品架。 6)接通示波器和FB310型动态磁滞回线实验仪电源,适当调节示波器辉度,以免荧光屏中心
2 磁滞回线
当H从Hs减小时,B也随之减小,但 不沿原曲线返回,而是沿另一曲线ab 下降。当H下降为零时,B不为零。 使磁场反向增加到-Hc时,材料中的 磁感应强B下降为零,继续增加反向
磁场到 -Hs,B又达到饱和值-Bs。逐
渐减小反向磁场直至为零,再加上正 向磁场直至Hs,则磁感应强度沿defa 变化,于是得到一条闭合曲线 abcdefa。这条曲线称为铁磁材料的 磁滞回线。 (1)当H=0时,B≠0,这说明铁磁材 料还残留一定值的磁感应强度Br, 通 常称Br为铁磁物质的剩余感应强度 (剩磁) (2)若要使铁磁物质完全退磁,即 B=0,必须加一个反方向磁场Hc。这 个反向磁场强度Hc,称为该铁磁材料 的矫顽力。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
![铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线](https://img.taocdn.com/s3/m/689a953b5f0e7cd1842536bd.png)
实验19 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线铁磁物质(铁、钴、钢、镍、铁镍合金等)的磁性有两个特点:其一是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高,而且磁导率随磁化场强度变化;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。
因而它的磁化规律很复杂。
要具体了解某种铁磁材料的磁性,就必须测出它的磁化曲线和磁滞回线。
实验目的和学习要求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. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。
实验原理1.起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线图19-1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19-1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。
当磁场反向从O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。
图19-1还表明,当磁场按H S→O→H D→-H S→O→H D´→H S次序变化,相应的磁感应'变化,这闭合曲线称为磁滞回线。
所以,当铁磁材料处强度B则沿闭合曲线SR'DSRD'S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。
铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量
![铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量](https://img.taocdn.com/s3/m/93c804ebbceb19e8b8f6ba8e.png)
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。
(整理)铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线.
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μ-H
图二 同一铁磁材料的一组磁滞回线
图三 铁磁材料基本磁化曲线和 μ--H 关系曲线
磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类的主要依据,图四为常见的几种典型的磁滞回线。其中,磁滞
回线宽者,为硬磁材料,适用制造永磁体,其矫顽力大。剩磁强,如钕铁硼合金。磁滞回线细而窄者,
为软磁材料,矫顽力,剩磁和磁滞损耗均较小,是制造变压器、电机和交流电磁铁的主要材料。磁滞回
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2.样品退磁:开启实验仪电源,对试样进行退磁。即顺时针转动“U 选择”旋钮,令 U 从 0 增加到 3V,然后再反时针方向转动,将 U 从最大值 3V 减到 0,目的是消除剩磁,使测试样品处于磁中性状态。 即 B=H=0,如图六所示。
3、观察磁滞回线:打开示波器电源,适当调节光点的亮度(INTEN)和聚焦(FOCUS),使光点 清晰,同时调节光点的水平位置和 CH2 的垂直位置,使光点位于坐标网格的中心。令 U=2.2V,分别适 当调节 CH1 和 CH2 的灵敏度(VOLTS/DIV)使显示屏上出现大小适当的磁滞回线,若滞回线顶部出现 编织状小环(如图上所示),可以适当降低励磁电压予以消除。
线如矩形者,矫顽力小,剩磁大, 适于做记忆材料。如磁环、磁膜,广泛地应用于高科 技行业。
B
矩 软
硬
H
图四 不同铁磁材料的磁滞回线
观察和测量磁滞回线和基本磁化曲线的线路如图五所示。
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待测样品有两种,为 E 型的钢片形式。N 为励磁绕组匝数,n 为测量磁感应强度 B 所用的测量绕组 匝数。R1 为励磁电流限流电阻,同时也是输出 UH 的取样电阻。设通过励磁线圈的励磁电流为 I1,则根 据安培环路定律,样品的磁化场强为,(在任意时刻)
南昌大学铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线
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南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
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:
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图2 同一铁磁材料的 一簇磁滞回线
图1 铁磁质起始磁化 曲线和磁滞回线
观察和测量磁滞回线和基本磁化曲线的线路如图五所示。
待测样品为磁感应强度B 而设置的绕组。
R 1化场强 L
i
N H 1= L 为样品的平均磁路 ∵ 1R U i =
图 4 不同铁磁材料的磁滞回线图5 实验线路
图6 退磁示意图图7 U B和B的相位差等因素引起的畸变。
表1 初始磁化曲线相关参数表
![表1 初始磁化曲线相关参数表](https://img.taocdn.com/s3/m/75ea4fbefd0a79563c1e722a.png)
表1 初始磁化曲线相关参数表
B m=326.9 mT;H m=5042.0168 A/m;
B r=81.0 mT;H c=-820.0 A/m;
【思考与讨论】
1, 为什么测量前必须先进行退磁?如何进行? 由于磁滞效应,先前的使用操作可能使得样品本身已具有一定的磁性,为避免其带来的使用误差,就需进行退磁操作。
将磁化线圈通较大电流,使铁磁材料达到磁饱和状态。
然后,边
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 2
4
6
8
10
12
14
H
μ 图4 磁导率μ~H 曲线
改变电流方向边减小电流,直至为0.
2,什么是软磁材料?什么是硬磁材料?举例说明软磁材料和硬磁材料的应用。
软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料。
用途:发电机,电动机,变压器,电磁铁,各类继电器与电感﹑电抗器的铁芯;磁头与磁记录介质;计算机磁芯。
【实验反思】
由于铁磁材料的的剩磁特性,以及磁化过程受温度影响,我们可以做出合理设想:
在某种特定条件下,可以利用T~μ关系,制作和使用铁磁温度计。
器优势在于:不仅可以保持温度的记录信息,而切在一定程度上具有持续预警的作用。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线精选全文完整版
![铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线精选全文完整版](https://img.taocdn.com/s3/m/47ee76dbf021dd36a32d7375a417866fb94ac07e.png)
可编辑修改精选全文完整版铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线在各类磁介质中,应用最广泛的是铁磁物质。
在20世纪初期,铁磁材料主要用在电机制造业和通讯器件中,如发电机、变压器和电表磁头,而自20世纪50年代以来,随着电子计算机和信息科学的发展,应用铁磁材料进行信息的存储和纪录,例如现以成为家喻户晓的磁带、磁盘,不仅可存储数字信息,也可以存储随时间变化的信息;不仅可用作计算机的存储器,而且可用于录音和录像,已发展成为引人注目的系列新技术,预计新的应用还将不断得到发展。
因此,对铁磁材料性能的研究,无论在理论上或实用上都有很重要的意义。
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。
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.掌握铁磁材料磁滞回线的概念。
3.掌握测绘动态磁滞回线的原理和方法。
4.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。
5.测定样品的H C、B r、H m和B m等参数。
6.测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。
二、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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
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铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验讲义铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,反映该材料的重要特性,也是设计选用材料的重要依据。
一:实验目的:1...认识铁磁材料的磁化规律,比较两种典型铁磁物质的动态磁特性。
2...测定样品的基本磁化特性曲线(B m-H m曲线),并作μ—H曲线。
3...测绘样品在给定条件下的磁滞回线,以及相关的H c,B r,B m,和[H B ]等参数。
二:实验原理:铁磁物质是一种性能特异,在现代科技和国防上用途广泛的材料。
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,磁导率μ 很高。
另一特性是磁滞,即磁场作用停止后,铁磁材料仍保留磁化状态。
图一为铁磁物质的磁感应强度Β与磁场强度HH图一铁磁物质的起始磁化曲线和磁滞回线图中的原点。
表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B=H=O 。
当外磁场H从零开始增加时,磁感应强度B随之缓慢上升,如线段落0a所示;继之B随H迅速增长,如ab段所示;其后,B的增长又趋缓慢;当H值增至Hs 时,B 的值达到Bs ,在S点的B s和H s,通常又称本次磁滞回线的B m和H m。
曲线oabs段称为起始磁化曲线。
当磁场从H s逐渐减少至零时,磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到o点,而是沿一条新的曲线sr下降,比较线段os和sr,我们看到:H减小,B也相应减小,但B的变化滞后于H的变化,这个现象称为磁滞,磁滞的明显特征就是当H=0时,B不为0,而保留剩磁B r。
当磁场反向从o逐渐变为-H c时,磁感应强度B=O,这就说明要想消除剩磁,必须施加反向磁场,H c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rc称为退磁曲线。
图一还表明,当外磁场按H s →0→-H c→-H s→0 → H c→ H s次序变化时,相应的磁感应强度则按闭合曲线srcs’r’c’s变化时,这闭合曲线称为磁滞回线。
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表1 初始磁化曲线相关参数表
B m=326.9 mT;H m=5042.0168 A/m;
B r=81.0 mT;H c=-820.0 A/m;
【思考与讨论】
1, 为什么测量前必须先进行退磁?如何进行? 由于磁滞效应,先前的使用操作可能使得样品本身已具有一定的磁性,为避免其带来的使用误差,就需进行退磁操作。
将磁化线圈通较
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0 2
4
6
8
10
12
14
H
μ 图4 磁导率μ~H 曲线
大电流,使铁磁材料达到磁饱和状态。
然后,边改变电流方向边减小电流,直至为0.
2,什么是软磁材料?什么是硬磁材料?举例说明软磁材料和硬磁材料的应用。
软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料。
用途:发电机,电动机,变压器,电磁铁,各类继电器与电感﹑电抗器的铁芯;磁头与磁记录介质;计算机磁芯。
【实验反思】
由于铁磁材料的的剩磁特性,以及磁化过程受温度影响,我们可以做出合理设想:
在某种特定条件下,可以利用T~μ关系,制作和使用铁磁温度计。
器优势在于:不仅可以保持温度的记录信息,而切在一定程度上具有持续预警的作用。