磁化曲线与磁滞回线思考题与体会
用示波器观察铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
实验23 用示波器观察铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线磁性材料应用十分广泛，从永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等材料都采用磁性材料。
基本磁化曲线和磁滞回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可以掌握用示波器观察、测量磁化曲线和磁滞回线的基本方法，而且还可以从理论和实际应用上加深对磁性材料磁特性的认识。
铁、钴、镍及其众多合金，以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁材料。
铁磁材料分为硬磁和软磁两大类，其根本区别在于剩磁B r 和矫顽力H c 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽，剩磁、矫顽力大（达120~20000A/m 以上），因而磁化后，其磁感应强度可长久保留，适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄，矫顽力H c 一般小于120A/m ，但磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，因而广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的重要特性，也是设计电磁机构和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B —H 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。
【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=图23—1 磁化曲线和μ—H 曲线 图23—2 起始磁化曲线与磁滞回线–对于铁磁物质而言，磁导率μ并非常数，而是随H 的变化而变化的物理量，即μ＝f (H )，为非线性函数。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
一、测量样品之前为什么要退磁？
答：铁磁材料被磁化后，当外磁场强度H减为0后，铁磁材料还保留磁感应强度，称其为铁磁材料的剩磁，只有消除声磁我们在测基本磁化曲线时，对较小的磁场强度H的电压U对应的样品的磁感应强度B才是正确的，才能显示正确的图形。
二、什么叫做初始磁化曲线？
答：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。
B~H曲线称为初始磁化曲线。
三、怎样使样品完全退磁，使初始状态在H＝0，B＝0点上？
答：打开实验仪电源，对样品退磁。
顺时针方向转动励磁电压“U选择”旋钮，使U从0增加到3V，然后逆时针方向转动旋钮，将U从３Ｖ降至0。
退磁的目的是使样品处于磁中性状态，即B＝0，H＝0。
四、什么叫铁刺损耗？
答：当铁磁材料沿着磁滞回线经历磁化→去磁→反向磁化→反向去磁的循环过程中，由于磁滞效应，要消耗额外的能量，并且以热量的形式耗散掉。
这部分因磁滞效应而消耗的能量，叫做磁滞损耗]
[BH。
一个循环过程中单位体积磁性材料的磁滞损耗正比于磁滞回线所围的面积。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
实验名称：软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类.软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ，常用做电机、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.磁化曲线和磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线.矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r .磁滞损耗P 等参数均可以从磁滞回线和磁化曲线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据.铁磁材料磁化时，其磁感强度随磁场强度的变化非常复杂.有如下特点：1．一块从未被磁化的软磁材料磁化时，当H 由0开始逐渐增加至某最大值H m ，B 也由0开始逐渐增加，由此画出的B -H 曲线o -a 称起始磁化曲线，如图1所示. 起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线很陡，第三阶段曲线又变得平缓.最后B 趋于不变，这种现象称为饱和.饱和时的磁感强度称为饱和磁感强度，记做B s .2．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 m 减小至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 r ，称为剩余磁感应强度.要想使B 为0，就必须施加一反向磁场-H c .H c 称为矫顽力. 继续加大反向磁场至-H m ，曲线到达a '，磁感应强度变为-B s .磁场再由-H m 变至H m ，曲线又回到a ，形成一条闭合曲线，叫磁滞回线.3．如果初始磁化磁场由0开始增加至一小于H m 的值H 1，然后磁场在- H 1与H 1之间变化，也可以得到一条磁滞回线.但这条曲线不是饱和的.逐渐增加磁场至H 2，H 3，H 4，…(H 2<H 3<H 4…)，可以得到一系列磁滞回线.将这些磁滞回线的顶点连起来，就得到基本磁化曲线，如图2所示.H图2 磁滞回线和基本磁化曲线图1 起始磁化曲线和磁滞回线i 1 i 2U xU y N 2 N 1 R 2 隔离变压器示波器R 1220V【实验目的】1．了解有关铁磁性材料性质的知识；2．了解用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的原理； 3．学习并体会物理实验方法中的转换测量法；4．掌握用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的方法. 【实验器材】(1) GY-4隔离变压器； (2) CZ-2磁滞回线装置；(3) COS5020示波器.【实验原理】软磁材料的样品可做成闭合回路状（如图所示），在样品上绕N 1匝初级线圈和N 2匝次级线圈，初级线圈里通过电流i 1，在样品中产生磁场，其磁场强度为1111x N i N H u l R l== （1） 式中l 是初级线圈所绕样品的平均长度，R 1是与初级线圈串联的电阻，u x 是R 1两端的电压.采用动态测量法，初级线圈里需通过交流电（由隔离变压器提供）.样品被磁化后产生变化的磁通量，进而在次级线圈中产生感应电动势：22d d d d d d BN N S t t tψφε=-=-=- S 是样品的截面积.次级线圈的电压正比于磁感强度B 随时间的变化率，必须积分后才能得到B .积分可由RC 电路来完成，电路中满足条件212R fCπ，忽略次级线圈的内阻后，可得：22y R CB u N S=（2） u y 是电容器两端的电压.由此可见u x 正比于H ，u y 正比于B ，将两信号分分别输入到双通道示波器的x 端和y 端，选择x -y 方式，就可以在示波器上得到间接的磁滞回线.定量测量时，记录每一步磁滞回线的定点坐标，由电压参数得到相应的电压值，再根据(1)、(2)计算对应的B 、H 值，从而可做出基本磁化曲线.在饱和磁滞回线上记录H c 、B s 、B r 的坐标，可算出相应的实验值.【实验内容及步骤】 实验内容：1．在坐标纸上做出基本磁化曲线和饱和磁滞回线. 2．给出H c 、B s 、B r 的实验结果. 步骤：1．正确连接线路，调节示波器，观察磁滞回线的形状.2．将隔离变压器电压调至80V 左右，调整磁滞回线至理想的大小和形状，确定实验所需的两通道电压参数.3．将电压缓慢调至零，实现对样品的退磁，并在示波器上调整坐标原点.4．将磁场由0(电压为0)开始，逐步(电压每10V 变化一步)增加至B 达到饱和，记下每一步磁滞回线定点的坐标.5．在饱和磁滞回线上记录H c 、B s 、B r 的坐标，测量时应在>0、<0两点进行测量，取平均值.【数据记录】表1 软磁材料基本磁化曲线绘制的测量数据两通道电压参数： X_____________ Y_____________表2 H c 、B s 、B r 的测量数据注意事项：1．测量前检查示波器两通道的垂直微调旋钮是否在校准位置.2．确定软磁材料饱和时对应隔离变压器的电压，饱和时示波器上类磁滞回线的尖端连接处的两条曲线变得重合. 思考题：1．如果测量前没有将材料退磁，会出现什么情况？ 2．用磁路不闭合的样品进行测量会导致什么结果？3．测量时磁场H 是正弦变化的，磁感强度B 是否按正弦规律变化？反之，若磁感强度B 是正弦变化的，磁场H 是否也按正弦规律变化？ 附录：磁滞回线装置参数20001=N 匝 1212=N 匝 Ω=121R 216k R =Ω0.132m L = 320.20810m S -=⨯ (100.05)F C μ=±。
磁滞回线思考题答案
试验八铁磁材料磁滞回线的测绘【预习思考题】1. 测绘磁滞回线和磁化曲线前为何先要退磁？如何退磁？答：由于铁磁材料磁化过程的不可逆性即具有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回线时，首先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。
退磁的方法，从理论上分析，要消除剩余磁感应强度Br，只需要通以反向电流，使外加磁场正好等于铁磁材料的矫顽力即可，但实际上矫顽力的大小通常并不知道，则无法确定退磁电流的大小。
常采用的退磁方法是首先给要退磁的材料加上一个大于（至少等于）原磁化场的交变磁场（本实验中顺时针方向转动“U选择”旋钮，令U从0依次增至3V），铁磁材料的磁化过程是一簇逐渐扩大的磁滞回线。
然后逐渐减小外加磁场，（本实验中逆时针方向转动旋钮，将U从最大值依次降为0），则会出现一簇逐渐减小而最终趋向原点的磁滞回线。
当外加磁场H 减小到零时，铁磁材料的磁感应强度B亦同时降为零，即达到完全退磁。
2. 如何判断铁磁材料属于软、硬磁性材料？答：软磁材料的特点是：磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗小，磁滞回线呈长条状；硬磁材料的特点是：剩磁大，矫顽力也大，磁滞特性显著，磁滞回线包围的面积肥大。
【分析讨论题】1. 本实验通过什么方法获得H和B两个磁学量？简述其基本原理。
答：本实验采用非电量电测技术的参量转换测量法，将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量进行测定。
按测试仪上所给的电路图连接线路，将电压UH和UB分别加到示波器的“x输入”和“y输入”，便可观察到样品的磁滞回线，同时利用示波器测绘出基本磁化曲线和磁滞回线上某些点的UH和UB值。
根据安培环路定律，样品的磁化场强为(L为样品的平均磁路)根据法拉弟电磁感应定律，样品的磁感应强度瞬时值由以上两个公式可将测定的UH和UB值转换成H和B值，并作出H~B曲线。
【实验仪器】2. 铁磁材料的磁化过程是可逆过程还是不可逆过程？用磁滞回线来解释。
答：铁磁材料的磁化过程是不可逆过程。
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 。
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Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】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、陈熙谋着，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 。
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告
1. 动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告2. 引言在材料科学和物理学领域，磁性材料的性质对于电磁器件和磁性储存系统的设计和性能起着至关重要的作用。
磁滞回线和磁化曲线是描述磁性材料特性的重要参数，它们对于磁性材料的应用和应力分析具有重要意义。
本实验旨在通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线，研究和分析磁性材料的特性，以期能更深入地理解和应用这些理论知识。
3. 实验目的本次实验旨在探索磁性材料的磁滞回线和磁化曲线特性，通过动态法测量并分析磁性材料的磁滞回线和磁化曲线，了解磁性材料在外加磁场作用下的磁性响应规律，并对实验结果进行分析和讨论。
4. 实验原理磁滞回线是描述磁性材料在外加磁场变化时磁化状态的变化规律的曲线。
而磁化曲线则是描述磁性材料在外加磁场的作用下，磁化强度随磁场强度的变化关系。
通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线，可以得到材料的磁滞回线图形和磁化曲线图形，并通过分析曲线的各项参数，揭示材料中的一些重要性质。
5. 实验步骤（1）准备工作：准备好磁性材料样品、测量设备和外加磁场设备。
（2）动态法测量磁滞回线：将样品置于外加磁场设备中，通过改变外加磁场的大小和方向，观察样品的磁化状态变化，并记录数据。
（3）动态法测量磁化曲线：在不同外加磁场下，测量样品的磁化强度，并记录数据。
（4）数据处理和分析：根据实验数据，绘制磁滞回线图和磁化曲线图，并分析曲线的各项参数，如剩磁、矫顽力等。
6. 实验结果通过动态法测量，我们得到了样品的磁滞回线和磁化曲线图形，并对实验数据进行了分析。
在磁滞回线图中，我们观察到样品在外加磁场作用下出现了明显的磁滞现象，磁滞回线的形状反映了样品的磁滞性能；在磁化曲线图中，我们观察到了样品在不同外加磁场下磁化强度的变化规律，通过对曲线参数的分析，我们可以得到材料的一些重要性能指标。
7. 实验分析通过对实验数据的分析，我们可以发现磁滞回线和磁化曲线反映了磁性材料在外加磁场作用下的磁性响应规律。
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。
磁滞回线实验心得体会及注意事项
磁滞回线实验心得体会及注意事项磁滞回线实验是研究铁磁性物质的重要实验，它是铁磁性材料的基本特征之一。
也是一个发现的过程。
如何才能做好这个实验呢？我就这个问题谈一下自己的心得体会和注意事项。
首先准备好磁铁、永久磁铁、电源、载流导体、导线、电流表等工具。
其次，根据所要求解的问题，提出实验假设，作出猜想，选择相应的材料。
第三，按照实验步骤，小组成员讨论，各抒己见。
第四，确定实验数据后，利用所学知识进行分析处理，并通过思维和想象，验证结果，形成正确的结论。
1。
要根据题目中给出的条件来选择实验方法和实验器材。
2。
确定实验数据后，要对实验结果进行认真地分析，检验所做出的假设。
3。
如果实验不成功时，可以在其他条件都不变的情况下，改变某些条件或材料，继续做这个实验，直到成功为止。
4。
做实验时，要尊重实验仪器，细心操作，及时记录数据，交流经验。
5。
实验完成后，小组成员共同对实验过程和结果进行总结，并形成书面报告。
这就是我做磁滞回线实验的心得体会。
我们常听说某某人有很高的智商，但却不知道他为什么有这么高的智商，也不知道他们从哪里得到的聪明才智，然而通过上课，使我懂得了：“天才是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感”。
在课堂上老师讲的东西与在教室外所做的实验的内容大部分是一样的，只是方法上不同。
通过实验，我还学会了几个有关磁性材料的物理概念。
比如：涡旋，同名磁极，南北极，无阻尼回线，磁化曲线，铁磁性物质的分类等。
我认为物理实验是物理教学中的重要环节，它既是物理知识的一种重要表现形式，又能培养学生观察问题和解决问题的能力。
第五点，我觉得这次实验，虽然没有做成功，但是它激发了我的兴趣，让我在这之后更加努力学习，更加热爱物理。
现在我已经懂得了，每当在做实验的时候遇到困难，要冷静，分析一下原因再试着解决它。
不管失败多少次，都要坚持到底，这就是我在实验中的收获。
这个实验告诉我，任何成功都离不开辛勤的劳动。
如果没有老师耐心细致地指导，就不会取得成功。
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。
4.4 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
开
电源开关
U ~ V
1.5 1.2 1.0 0.5 0 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0
⊥ UH X C2
3.5 4.0
3.0
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
20F
4.5 5.0
∞ R1选择
U选择
4. 测试样品的磁滞回线和磁化参数 测试磁滞回线
TH-MHC型智能磁滞回线测试仪
实验内容和步骤
1.按电路图接线 先选样品2，按实验仪上的电路图连接线 路。UH 、UB 分别接测试仪上的U1 、U2 ，及 示波器X输入，Y输入，插孔⊥为公用端。
磁滞回线测试仪
UB(Y)
⊥
UH(X)
·
2.样品进行退磁 磁滞回线实验仪 开启测试仪、实验仪和示 样品 1 样品 2 波器的开关, 对样品进行退磁， 顺时针转动U选择旋扭，令U从 n N n N 0增至3V, 然后逆时针转动旋扭， 将U从3V降为0（目的是消除剩 R2 R1 () 磁，确保样品处于磁中性状态： Y H=0,B=0）。 10K U
（2）计算机显示磁滞回线采样点
按功能键，将显示P.C SHOW 。
TH-MHC型智能磁滞回线测试仪 H [A/m ] B
UB(Y) UH(X)
[T]
功能
数位
数据
确认
复位
按确认键后，打开计算机桌面上的Hb36，观 察磁滞回线。
（3）显示H与B的最大值Hn与Bn
按功能键，将显示H与B的最大值Hn与Bn。
注意： 1.其中步骤(8)不进行数据采集，即不按确认键。 2.每次改变U时，都要对样品1进行退磁。
表1 基本磁化曲线与 r 曲线记录表
U(V) 0.5 1.0 1.2 H×103A/m B×10T
讲义：磁化曲线和磁滞回线测量
实验C 磁化曲线和磁滞回线测量磁性材料应用广泛，扬声器永久磁铁、变压器铁芯、计算机磁盘等都采用磁性材料。
铁磁材料分为硬磁和软磁两大类。
硬磁材料的剩磁和矫顽力大（102 ~2⨯104 A/m），可做永久磁铁。
软磁材料的剩磁和矫顽力小（102 A/m以下），容易磁化和去磁，广泛用于电机和仪表制造业。
磁化曲线和磁滞回线是磁材料的重要特性，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和动态法。
静态法是用直流来磁化材料，得到的B—H曲线称为静态磁滞回线。
动态法是用交变来磁化材料，得到的B—H曲线称为动态磁滞回线。
静态磁滞回线只与磁化磁场的大小有关，磁样品中只有磁滞损耗；而动态磁滞回线不仅与磁化磁场的大小有关，还与磁化场的频率有关，磁样品中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗。
因此，同一磁材料在相同大小磁化场下，动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大。
本实验采用动态法测量软磁样品的动态磁滞回线和磁化曲线，测量曲线可连续或逐点显示在LCD（液晶）屏上，直观、简便、物理过程清晰。
【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B s、B r和H c等参数。
3.探讨励磁电流频率对动态磁滞回线的影响。
【预备问题】1.为什么测磁化曲线先要退磁？2.为什么测量磁化曲线要进行磁锻炼？3.为什么动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大？【实验仪器】FC10-II型智能磁滞回线实验仪。
【实验原理】1.铁磁材料的磁化规律(1) 初始磁化曲线在强度为H的磁场中放入铁磁物质，则铁磁物质被磁化，其磁感应强度B与H的关系为：B = H， 为磁导率。
对于铁磁物质，μ不是常数，而是H的函数。
如图1所示，当铁磁材料从H=0开始磁化时，B随H逐步增大，当H增加到H s时，B趋于饱和值B s，H s称为饱和磁场强度。
从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线OS，称为初始磁化曲线。
动态磁滞回线的测量心得
动态磁滞回线的测量心得引言动态磁滞回线是研究材料磁性特性的重要手段之一。
通过测量材料在不同外加磁场变化下的磁化曲线，可以了解材料的磁滞特性、饱和磁感应强度等参数，对于材料的性能评估和应用具有重要意义。
本文将介绍动态磁滞回线的测量方法、实验步骤以及心得体会。
测量方法动态磁滞回线的测量方法主要有霍尔效应法、亥姆霍兹线圈法和振荡法等。
其中，亥姆霍兹线圈法是较为常用的方法，本文将以亥姆霍兹线圈法为例进行介绍。
实验装置•电源：提供稳定的直流电源，用于产生外加磁场。
•亥姆霍兹线圈：产生均匀且稳定的磁场。
•热电偶：测量样品温度。
•低噪声放大器：放大并记录样品温度。
•示波器：记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线。
实验步骤1.将待测样品放置在亥姆霍兹线圈的中心位置，并调整亥姆霍兹线圈的电流，使得产生的磁场强度达到所需范围。
2.连接示波器和低噪声放大器，确保信号传输正常。
3.开始记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线。
将外加磁场从零逐渐增加到最大值，然后再逐渐减小回零。
根据实验要求可以选择不同的磁场变化速率。
4.同时记录样品的温度变化。
使用热电偶将其连接到低噪声放大器上，并将温度数据与磁化曲线关联起来。
注意事项在进行动态磁滞回线测量时，需要注意以下几点：样品制备•样品应具有一定的尺寸和形状，以确保在测量过程中能够产生足够大且均匀的磁场。
•样品表面应光滑，避免对测量结果产生影响。
外加磁场•外加磁场的强度应根据样品的磁性特性和实验要求进行选择，过大或过小的磁场都可能导致测量结果不准确。
•外加磁场的变化速率也需要谨慎选择，过快的变化可能导致系统响应不及时，影响测量结果。
温度控制•样品温度对于磁滞回线的测量结果有较大影响，因此需要对样品进行恒温控制。
•在测量过程中，应尽量避免温度突变或波动，以确保测量结果的准确性。
数据处理•在测量过程中，需要记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线，并将其与温度数据关联起来。
•对于得到的原始数据，可以进行平滑处理、拟合等操作，以提取出所需的参数和特征。
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。
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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告 (2)
实验题目:铁磁材料的磁滞回线与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 与(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→－Ｈc →-H m →０→H ｃ→Ｈm 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)。
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: B表一:磁滞回线数据基本磁化曲线: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;H m=194.０A/m;Bｒ=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,但就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,这与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,磁滞曲线与基本磁化曲线与标准图样相比基本相同。
磁化曲线和磁滞回线测量
实验背景
•铁磁材料（铁、钴、镍及铁氧化物）在航天、通信、仪 表等领域应用广泛，如变压器铁芯、硬盘，有测量意义。
•铁磁材料分为硬磁（矫顽力大于102～2104 A/m）和软 磁（小于102 A/m）两大类。
•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。
(c)将原点O与各磁滞回线的顶点a1, a2, a3,…相连，得到初始磁化曲线。
(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：
如果lcd显示的磁滞回线大小不合适可以通过8b缩小键9b放大键ah放大键ah缩小键在b坐标方向或h坐标方向放大或缩小磁如果漏记了前面某个测量点的bh值可以按7逐点查询键来查询
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
实验原理
H N1I1 L
UH I1R1
E2
d
dt
N2S2
dB dt
H
N1 LR1
UH
UB
UC
Q C
1 C
I2dt
1 CR2
E2dt
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。
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。
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思考题：
1.对测量结果惊醒分析比较
对于样品1，在50Hz与150Hz下的磁滞回线的比较可知：频率越大，退磁时的剩磁越小，退到磁场强度为0时所需的矫顽力越小；
对于50Hz下的样品1和样品2的磁滞回线比较可知：随着磁路长度的减小，铁磁样品达到饱和时所需的磁场强度增大，达到饱和后的磁感应强度增大，剩磁、矫顽力也增大。
2.求H及不确定度
1
1
11
111
1
(0.1300.005),1501(1.80.1),(0.0750.005)
1500.075
48.0769
0.130 1.8
R
R
H
H
m N R U V
N U
H A m A m
LR
U
H
U
--
±=±=±Ω=±
⨯
==⋅=⋅
⨯
=
=
已知L=（）匝，
则有
1
1
1
4.57
(48.08 4.57)
m
A m
H A m
-
-
-
=⋅
=⋅
=±⋅
因此
心得体会：
1.本次试验让我真正明白了磁滞回线这种现象，在大物课上还抱有怀疑，现在肯定了这一物理现象；
2.本次试验难度不大，但是数据很多，处理比较麻烦，因此我采用Excel中图表的形式处理数据，虽然Excel的功能还不够强大到做出曲线图，但我采用散点图输出，打印后加以补充坐标轴，这样既熟悉了Excel的功能，又方便的处理了大量的数据。
3.尝试用MathType编辑了一下物理量，本次试验数据处理基本用计算机处理，增添了我对于物理实验数据处理的兴趣。