磁化曲线
高斯计硅钢片磁化曲线
高斯计硅钢片磁化曲线
高斯计（Gaussmeter）是用于测量磁场强度的仪器，通常用于测量磁铁、磁体或磁性材料的磁场。
磁化曲线是描述材料在不同外部磁场下的磁性特性的图形，通常是磁场强度（H）与材料磁感应强度（B）之间的关系。
这种关系通常被称为磁滞回线。
对于硅钢片（也称为硅钢铁芯），它通常用于电动机、变压器和发电机等电磁设备中，其磁化曲线是非常重要的。
硅钢片具有低磁滞损耗和低涡流损耗，因此在这些应用中广泛使用。
硅钢片的磁化曲线通常表现为一个磁滞回线，其中磁感应强度（B）随外部磁场强度（H）的变化而发生变化。
硅钢片的磁化曲线通常具有以下特点：
1. 饱和磁感应强度：硅钢片的磁化曲线在一定的外部磁场强度下趋于饱和，此时材料的磁感应强度不再增加。
2. 剩磁：在消除外部磁场后，硅钢片仍会保留一定的磁感应强度，这被称为剩磁。
3. 磁滞性能：硅钢片的磁滞性能描述了材料在不同磁场条件下的响应。
这包括磁滞回线的形状、矫顽力（材料重新磁化所需的外部磁场强度）和饱和磁感应强度等参数。
硅钢片的磁化曲线可以通过高斯计测量来获取，然后绘制出磁滞回线图，以分析材料的磁性能。
这些数据对于电机和变压器等设备的设计和性能优化非常重要。
磁化曲线
Hm
b
c
d
单位体积 磁滞损耗
e
f
g j
t
wm
HdB
L
B
磁带去磁原理：
i
t
磁头
o
H i
H
H
t
o H
NSNSNSNSNSSNNSNSNSNSNSNSSNSNSNSNSNS
H t
t
四）磁性材料的分类 1）按矫顽磁力分：
软磁性材料--Br小Hc小磁滞回线细长，适用 制造电机、变压器等。
硬磁性材料--Br大Hc大磁滞回线“肥胖”，适 用制造永久磁铁、磁电式仪表等。
B
tg
H
B
H
2）铁磁性材料的磁化曲线
实验电路： A
R
铁磁质
磁 通 计
起始磁化曲线：
BB
cc
bb
aa O
Oa段 H B,
起始段（a点称为跗点）
HH
ab 段 H B
直线段（b点称为膝点）
bc段
饱和段
起始磁化曲线： B
d
BH 关系是非线性的
定义：
静态磁导率
H B tg 1
H
动态磁导率
t
HcHm
0Bj
（剩磁）
b 反复十多次磁化后的磁化曲线--“磁滞回线”
Bc
b
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱBr
j
d
gH
o
Hc
Hc
f e
o
物质
居里点
二）温度对铁磁质的影响
存在居里点--使铁磁质变为 顺磁质的温度。
铁 1043K
钴 1400K
镍 637K
综上所述：磁性材料特点：
llc磁化曲线
llc磁化曲线
LLC磁化曲线是指在磁性元件中电流和磁场之间的关系曲线。
LLC 是低谐振电路的缩写。
在LLC谐振电路中，一般会使用铁芯电感，因此电感元件的磁化曲线就是LLC磁化曲线。
LLC磁化曲线能够描述电感元件在不同电流下的磁化状态，通常使用磁通密度B和磁场强度H来表示。
LLC磁化曲线通常呈现出一定的饱和现象，即在一定的电流下，磁通密度已经达到最大值，此时再增加电流磁通密度并不会增加，这是由于铁芯电感的磁导率是有限的，而且易饱和。
LLC磁化曲线对于电感元件的设计和使用有非常重要的参考价值。
通过磁化曲线，可以预测元件的饱和电流、磁滞损耗等参数，从而进行合理的选型和应用。
- 1 -。
铁氧体 磁化曲线
铁氧体磁化曲线铁氧体是由铁氧矿晶体组成的一类陶瓷材料，具有良好的磁性能。
其中最常用的是氧化铁镍锌铁氧体（Ni-Zn ferrite）和氧化铁铜锌铁氧体（Cu-Zn ferrite），它们用于制造变压器、电感器、磁芯等电子元件。
铁氧体的磁性能是其重要的物理性质之一。
其磁化曲线是指一定外加磁场下，铁氧体样品的磁化强度与磁场强度之间的关系，通过磁化曲线可以了解样品的磁化特性。
磁化曲线的特点铁氧体的磁化曲线通常是典型的半椭圆形，如下图所示：磁化曲线的横坐标为外加磁场强度，单位是Oe或A/m，纵坐标为样品的磁感应强度，单位是G或T。
磁化曲线的典型特点是在低磁场下，样品的磁感应强度迅速增加，到一定磁场强度后趋于饱和。
在磁场降至零时，样品的磁感应强度并不为零，而是存在一定的剩磁，这是由于样品中磁矩的自发磁化导致的。
在磁场方向与样品中心垂直时，磁化曲线的最大输出磁感应强度称为饱和磁感应强度，BSAT，它是铁氧体磁性能的重要参数之一。
饱和磁感应强度越高，说明铁氧体的磁性能越强。
影响磁化曲线的主要因素铁氧体磁化曲线的形态和特性与样品的制备、化学成分、晶体结构、温度等因素都有关系。
以下是影响铁氧体磁化曲线的几个主要因素：1.铁氧体的烧结温度和过烧时间。
烧结温度和过烧时间是影响铁氧体晶体尺寸和界面结构的重要因素，进而影响铁氧体的磁性能。
过高或过低的烧结温度和过烧时间都会使铁氧体的磁性能降低。
2.铁氧体的化学成分。
不同化学成分的铁氧体具有不同的磁性能。
分别含有氧化铁、氧化镍和氧化锌的Ni-Zn ferrite及Cu-Zn ferrite材料具有不同的饱和磁感应强度。
3.晶体结构。
晶体结构是决定铁氧体磁性能的关键因素。
Ni-Zn ferrite属于尖晶石结构，Cu-Zn ferrite属于非晶质或部分结晶状态。
晶体结构不同，其磁性能也不同。
4.外加磁场的方向和大小。
铁氧体的磁性能与磁场的方向和大小有关。
在磁场方向与样品中心垂直时，铁氧体的饱和磁感应强度会比在平行方向下高一些。
非晶合金材料2605sa1磁化曲线和损耗曲线
非晶合金材料2605SA1是一种具有优异磁性能的材料，在磁性材料领域有着广泛的应用。
在研究非晶合金材料2605SA1的磁性能时，磁化曲线和损耗曲线是两个非常重要的参数，可以直观地反映材料的磁性能和功耗特性。
本文将分别从磁化曲线和损耗曲线两个方面对非晶合金材料2605SA1的磁性能进行探讨。
1. 磁化曲线磁化曲线是描述材料磁化特性的重要参数，它反映了材料在外加磁场作用下的磁化过程。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁化曲线的特点主要包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力和磁导率等。
1.1 饱和磁感应强度作为材料的基本磁性能参数之一，饱和磁感应强度反映了材料在磁化过程中能达到的最大磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其饱和磁感应强度高，表明其磁化能力强，适用于要求高磁感应强度的领域。
1.2 剩余磁感应强度剩余磁感应强度是指在去除外加磁场后材料中仍残留的磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其剩余磁感应强度较低，表明其具有良好的磁消磁特性，能够快速消除外界磁场的影响。
1.3 矫顽力矫顽力是描述材料抵抗外加磁场的能力，也可以理解为去磁化材料所需的磁场强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其矫顽力较小，表明其易于磁化和去磁化，具有较好的磁性响应速度。
1.4 磁导率磁导率是描述材料对磁场响应的能力，是磁化曲线中的重要参数之一。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁导率较高，表明其具有良好的磁性能，能够快速响应外加磁场的变化。
2. 损耗曲线损耗曲线是描述材料在磁化过程中的能量损耗特性的参数，它直接影响着材料在实际应用中的功耗和效率。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其损耗曲线主要包括铁损和涡流损耗。
2.1 铁损铁损是非晶合金材料在外加交变磁场中产生的能量损耗，其大小取决于材料的磁导率、频率和磁感应强度等因素。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其铁损较低，表明其在高频磁场下具有较低的能量损耗，能够提高材料的工作效率。
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。
反激变压器磁化曲线
反激变压器磁化曲线
反激变压器是一种特殊的变压器，通常用于电源转换器和各种电子设备中。
它的磁化曲线是描述其磁性特性的重要参数之一。
反激变压器的磁化曲线通常是非线性的，因为它们使用的磁芯材料通常处于饱和状态。
在磁化曲线中，横轴通常表示磁场强度（H），纵轴表示磁通量（B）。
随着磁场强度的增加，磁通量也会增加，但当磁场强度达到一定数值时，磁通量将不再增加，这就是磁芯饱和的现象。
对于反激变压器的磁化曲线，我们可以观察到在磁场强度增加时，磁通量随之增加，但随着磁场强度继续增加，磁通量的增加速度会减缓，并最终趋于饱和。
这意味着在一定的磁场强度范围内，磁通量变化较大，而在超过这一范围后，磁通量的变化将变得非常小。
了解反激变压器的磁化曲线对于设计和分析电源转换器至关重要。
它可以帮助工程师确定磁芯材料的适用范围，以及在设计电路时如何避免磁芯饱和对系统性能造成的负面影响。
同时，磁化曲线也是评估反激变压器性能稳定性和效率的重要依据之一。
总之，反激变压器的磁化曲线是描述其磁性特性的重要工具，对于理解其工作原理和性能具有重要意义。
通过对磁化曲线的深入研究，可以更好地优化反激变压器的设计和应用。
磁性材料的磁化曲线
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数•饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列；•剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs；•矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）；•磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关；•初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp；•居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度；•损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r；•在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换•设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；•合理确定磁芯的几何形状及尺寸；•根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
材料:B H,m磁芯(S,l):f～F器件(N):U～I,LI ～H: H = IN/l磁势F =ò Hdl=HlNf = ò UdtL～m:L＝AL N2 =4N2m SK /D′10-9U ～B:U = Ndf/dt = kfNBS ′10-6二、常用软磁磁芯的特点及应用(一).粉芯类1.磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
初始磁化曲线
初始磁化曲线什么是磁化曲线磁化曲线是描述磁性材料在外磁场作用下磁化行为的一条曲线。
它能够反映磁化过程中磁场与磁化强度的关系。
磁化过程的基本概念在研究磁化曲线之前，我们需要了解一些磁化过程的基本概念：1.磁滞回线：当外磁场的大小从0逐渐增大再减小到0时，磁化强度随之增大再减小形成的一条闭环曲线。
2.饱和磁化：当外磁场达到一定大小后，磁化强度不再随之增大而趋于饱和，此时的磁化强度称为饱和磁化。
3.剩余磁化：当外磁场减小到0后，磁化材料中仍然存在一定的磁化强度，称为剩余磁化。
磁化曲线的基本特点磁化曲线一般分为顺磁性材料、铁磁性材料和抗磁性材料三种类型，它们的磁化曲线特点各不相同。
顺磁性材料的磁化曲线顺磁性材料的磁化曲线呈现出线性关系。
在外磁场作用下，磁化强度随着磁场的增大而增大，而在磁场减小时，磁化强度也随之减小。
顺磁性材料的磁化曲线无磁滞回线，没有饱和磁化和剩余磁化。
铁磁性材料的磁化曲线铁磁性材料的磁化曲线呈现出非线性关系。
在外磁场作用下，磁化强度随着磁场的增大而增大，但当外磁场达到一定大小后，磁化强度趋于饱和，不再随之增大。
铁磁性材料的磁化曲线存在磁滞回线，当外磁场逐渐增大再减小时，磁化强度也随之增大再减小。
而且在外磁场减小到0时，铁磁性材料存在一定的剩余磁化。
抗磁性材料的磁化曲线抗磁性材料的磁化曲线呈现出线性关系，但是与顺磁性材料不同的是，抗磁性材料的磁化强度与外磁场方向相反。
在外磁场作用下，磁化强度随着磁场的增大而减小，而在磁场减小时，磁化强度也随之增大。
抗磁性材料的磁化曲线无磁滞回线，没有饱和磁化和剩余磁化。
磁化曲线的应用磁化曲线可以广泛应用于材料科学、电子工程、磁学等领域。
1.材料科学：通过研究不同类型材料的磁化曲线，可以了解材料的磁性质，并对材料进行分类和应用。
例如，顺磁性材料常用于磁记录材料、磁医学等领域；铁磁性材料常用于电力变压器、电动机等领域。
2.电子工程：了解磁化曲线可以帮助设计和优化电磁元件，如电暖器、电磁阀等。
磁性物质与磁化曲线
磁性物质与磁化曲线磁性物质是我们生活中常见的一种物质，它们具有吸引铁物的性质。
磁性物质的磁化曲线是描述其磁化过程的一种图像。
在这篇文章中，我们将探讨磁性物质的基本特性以及磁化曲线的意义。
首先，我们来了解一下磁性物质的基本特性。
磁性物质可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性三类。
铁磁性物质具有自发磁化的能力，即在外加磁场的作用下，其磁矩会自发地与外磁场方向一致。
顺磁性物质则是在外加磁场的作用下，磁矩会与外磁场方向相同，但不会自发磁化。
抗磁性物质则是在外加磁场的作用下，磁矩与外磁场方向相反。
磁化曲线是描述磁性物质磁化过程的一种图像。
它是通过在一定的外磁场下，测量磁性物质的磁化强度与外磁场强度之间的关系得到的。
磁化曲线通常呈现出一种特殊的形状，即“S”形曲线。
这种曲线是由于磁性物质在不同的外磁场强度下，磁矩的方向发生变化导致的。
磁化曲线的形状与磁性物质的特性密切相关。
对于铁磁性物质来说，磁化曲线呈现出明显的饱和现象。
在低外磁场强度下，磁矩会随着外磁场的增加而迅速增大，但在一定的外磁场强度后，磁矩的增长速度趋于饱和。
这是因为铁磁性物质的磁矩已经几乎全部与外磁场方向一致，无法再进一步增加。
而对于顺磁性物质来说，磁化曲线则没有饱和现象。
在外磁场的作用下，顺磁性物质的磁矩会随着外磁场的增加而增大，但增长速度并不会趋于饱和。
这是因为顺磁性物质的磁矩并不会自发地与外磁场方向一致，所以在外磁场的作用下，磁矩可以无限制地增加。
抗磁性物质的磁化曲线则与铁磁性和顺磁性物质有所不同。
在外磁场的作用下，抗磁性物质的磁矩会与外磁场方向相反，导致磁化曲线呈现出一种下凹的形状。
这是因为抗磁性物质的磁矩与外磁场方向相反，所以在外磁场的作用下，磁矩会减小。
磁化曲线的研究对于了解磁性物质的特性以及应用具有重要的意义。
通过测量磁化曲线，我们可以获得磁性物质的磁化强度、磁导率等重要参数，进而了解其磁性行为。
此外，磁化曲线还可以用于磁性材料的分类和鉴别，有助于我们更好地理解和应用磁性物质。
初始磁化曲线
初始磁化曲线
初始磁化曲线是一种描述磁性材料磁化特性的曲线。
在磁性材料中，磁场可以引起材料磁化，而磁化程度又决定了材料的磁性质。
初始磁化曲线描述的是在磁场作用下，磁化强度和磁场强度之间的关系。
具体地说，初始磁化曲线是通过实验测量得到的，一般以磁场强度为自变量，磁化强度为因变量，绘制出来的曲线。
这条曲线的形状和材料的性质有关，可以用来表征材料的磁性质。
初始磁化曲线通常是一个S形曲线，其起始点称为剩磁，表示材料在无外加磁场作用下所具有的磁性。
曲线的中心称为饱和磁化，表示材料在最大的外加磁场作用下所能达到的最大磁化强度。
初始磁化曲线可以用来计算材料的磁滞损耗、饱和磁导率等磁性参数，对于磁性材料的设计和应用具有重要的意义。
磁化曲线的名词解释
磁化曲线的名词解释磁化曲线是一种描述物质磁化行为的曲线，它表示了物质在外加磁场作用下的磁化程度与磁场强度之间的关系。
磁化曲线是磁性材料重要的性能参数之一，具有广泛的应用价值。
磁化曲线的形状特征由磁性材料的磁化机制和物理性质决定，是研究磁性材料的基础。
通过对磁化曲线的分析，可以得到磁性材料的各种磁性参数，如磁化饱和强度、剩余磁感应强度和矫顽力等。
这些参数对于磁性材料的应用和性能评价至关重要。
磁化曲线一般呈现出S型，其具体形状根据材料的不同而异。
在低外加磁场强度下，磁化曲线一开始是一个线性段，表示材料的磁化度很小，磁感应强度与外加磁场强度呈线性关系。
随着外加磁场的进一步增强，磁化曲线逐渐弯曲，进入非线性段。
此时，磁化度不断增大，材料的磁感应强度先迅速增加，后趋于平缓，直至趋于饱和。
磁化曲线的饱和段是指磁感应强度达到最大值的区域。
在该区域内，材料已经达到了最大的磁化度，进一步增加外加磁场也无法使其增加更多的磁化度。
这种饱和现象与磁性材料内部的磁畴结构有关。
在饱和段后的高磁场区域，材料的磁感应强度有可能略微减小，这是因为材料中的磁畴结构受到破坏，导致部分磁化度的损失。
磁化曲线还可以通过其形状来区分不同类型的磁性材料。
常见的磁性材料有铁、镍、钴等。
例如，铁磁材料的磁化曲线呈现出典型的S型，剩余磁感应强度较大，适合用于制作永磁体；而顺磁材料的磁化曲线为直线，不具备剩余磁场，适合用于磁化探测和磁共振成像等应用。
磁化曲线的解释不仅涉及到物理学原理，还与材料科学和工程密切相关。
磁化曲线可以提供磁性材料的磁化特性及其应用方向的指导。
例如，在磁记录领域，磁化曲线被广泛用于设计和评估磁存储材料的性能，提高磁读写的稳定性和可靠性。
此外，在电动机、发电机、变压器等能源转化和传输设备中，磁化曲线也为磁性材料的选材和设计提供了依据。
总之，磁化曲线是一种重要的磁性材料性能参数，能够直观地反映物质在外加磁场作用下的磁化行为。
通过对磁化曲线的分析，我们可以获得磁性材料的各种磁性参数，并为磁性材料的应用和性能提供科学依据。
初始磁化曲线和基本磁化曲线的区别
初始磁化曲线和基本磁化曲线的区别
初始磁化曲线和基本磁化曲线均是描述磁性材料磁化特性的曲线，但二者有明显区别。
初始磁化曲线是指在磁场强度为零时，磁性材料在外界无磁场作用下所存在的自发磁化状态。
在该状态下，磁性材料的磁矩方向是随机分布的，整体磁化强度为零。
随着外界磁场的加强，磁矩开始逐渐沿着外磁场方向排列，直到达到饱和磁化强度。
而基本磁化曲线则是指在磁场强度为零时，磁性材料经过预处理（如热处理、冷轧等）后所呈现的磁化状态。
在该状态下，磁性材料的磁矩方向已经有了一定的排列规律，通常是沿着材料的主要磁畴方向排列。
随着外界磁场的加强，磁矩开始逐渐偏离主要磁畴方向，直到达到饱和磁化强度。
因此，初始磁化曲线和基本磁化曲线的区别主要在于磁矩排列状态的不同。
初始磁化曲线是描述材料完全没有磁场作用下的磁化状态，而基本磁化曲线则是描述材料在预处理后的磁化状态。
在实际应用中，通常使用基本磁化曲线作为磁性材料的标准曲线。
- 1 -。
磁化曲线
磁性材料的磁化曲线
非磁性材料磁性材料--
1 的物质（顺磁质、抗磁质） r
1的物质（Fe、Co、Ni及其 r
合金如硅钢片、坡莫合金、赫斯勒合金等）
直线段（b点称为膝点）
bc段
饱和段
起始磁化曲线： B
d
BH 关系是非线性的
定义：
静态磁导率
H B tg 1
H
动态磁导率
H
d
dB dH
tg
1
H
Bc
i
Br
b
j
在交变电流（H）作用 下的BH曲线
d
ag H
Hc e
o f
Hc
o
H
b
cHm
d
a 首次磁化曲线
H
B
0Hm Hm0 0-Hc
0Bm BmBr（剩磁）
铁 1043K
钴 1400K
镍 637K
综上所述：磁性材料特点：
1）B、H具有非线性关系，
数值都很大。 r. m
2）有剩磁，去磁要有矫顽力Hc
3）具有使铁磁质性质消失的“居里点”。
三）磁畴学说 1）铁磁质的磁畴结构
铁磁质是由一些自发磁化的区域--磁畴构成
多
单
晶
晶
体
体
体积：10-6cm 含铁原子数：1017---1021个
Br
Bm
B
Br
Hc o
H
Hc
Bm B
Br
Hc
H
B
+Bmax
磁性材料基本磁化曲线的测量
磁性材料基本磁化曲线的测量一、引言磁性材料的基本磁化曲线是描述材料磁化性能的重要参数之一。
通过对基本磁化曲线的测量，我们可以了解材料的磁导率、饱和磁化强度、剩磁等关键参数，进而评估其在实际应用中的性能。
本实验旨在通过测量磁性材料的基本磁化曲线，加深对磁性材料性质的理解。
二、实验原理基本磁化曲线是描述磁性材料在外部磁场作用下磁化强度M与磁场强度H之间的关系曲线。
对于大多数磁性材料，此曲线通常是非线性的，并可以划分为三个区域：未磁化区（H<Hc）、磁化区（Hc<H<Hk）和饱和磁化区（H>Hk）。
在未磁化区，材料的磁化强度与磁场强度呈线性关系，可以用磁导率μ来描述；在磁化区，材料的磁化强度随磁场强度的增加而增加，但增速逐渐减缓；在饱和磁化区，材料的磁化强度达到饱和，不再随磁场强度的增加而增加。
三、实验步骤1.准备实验器材：电磁铁、电源、电流表、电磁测量仪、样品夹具、天平、尺子、导线等。
2.将电磁铁连接到电源和电流表上，确保电磁铁可调节电流大小。
3.将样品放置在电磁铁附近，并使用样品夹具固定。
4.将电磁测量仪连接到样品上，并调整测量仪的灵敏度。
5.逐渐增加电磁铁的电流，记录每个电流值下的样品磁化强度。
6.重复步骤5，至少进行五组测量，以获取可靠的平均值。
7.分析测量数据，绘制基本磁化曲线。
四、实验结果与分析1.实验结果：在实验过程中，我们记录了不同电流值下样品的磁化强度。
这些数据点将用于绘制基本磁化曲线。
2.结果分析：通过观察基本磁化曲线，我们可以发现以下特点：在未磁化区，磁化强度与磁场强度呈线性关系，符合μ的定义；在磁化区，磁化强度随磁场强度的增加而增加，但增速逐渐减缓；在饱和磁化区，磁化强度达到饱和，不再随磁场强度的增加而增加。
这些特点与实验原理中的描述相符。
五、结论通过本次实验，我们成功地测量了磁性材料的基本磁化曲线。
实验结果表明，该材料的磁化性能符合预期，具有较高的饱和磁化强度和良好的磁导率。
磁化曲线
3. 1 磁学基础－物质的磁性
（五）磁致伸缩 磁性材料磁化过程中发生沿磁化方向伸长(或缩 短)，在垂直磁化方向上缩短(或伸长)的现象，叫 做磁致伸缩。它是一种可逆的弹性变形。材料磁致 伸缩的相对大小用磁致伸缩系数λ表示，即 ：
λ=Δl/l 式中， Δl和l分别表示磁场方向的绝对伸长与原 长。在发生缩短的情况下，l为负值，因而λ 也为 负值。当磁场强度足够高，磁致伸缩趋于稳定时， 磁致伸缩系数λ 称为饱和磁致伸缩系数，用λ s表 示。 对于3d金属及合金:λ s约为 10-5—10-6。
3. 1 磁学基础－磁化过程与技术
磁参量
(一) 磁畴结构
在铁磁性材料中，原子磁矩平 行排列，以使交换作用能最低 。但大量原子磁矩的平行排列 增大了体系的退磁能，因而使 一定区域内的原子磁矩取反平 行排列，出现了两个取向相反 的自发磁化区域，降低退磁能 ，直至形成封闭畴。每一个磁 矩取向一致的自发磁化区域就 叫做一个磁畴。
畴
磁畴壁
行，两个畴的磁化方向 相差180
壁
奈耳（Neel） 磁畴壁
畴壁内原子磁矩的旋转 平面与两磁畴的磁矩在 同一平面平行于界面
3. 1 磁学基础－磁化过程与技术
磁参量
布洛赫
奈尔壁
3. 1 磁学基础－磁化过程与技术
磁参量
（二）磁畴移动与磁化过程
磁化过程：磁性材料在外磁场作用下由宏观的无磁状 态转变为有磁状态的过程。磁化是通过磁畴的运动来 实现。
磁参量
畴壁的移动
3. 1 磁学基础－磁化过程与技术
磁参量
（三）磁化曲线 磁化过程四阶段：
（1） M随H呈线性地缓慢增
长，可逆畴壁移动过程。
（2） M随H急剧增长，不可
磁化曲线概要
B H曲线
N
B H曲线
P
O
H
O
M
H
金属材料检测技术
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二、磁特性曲线
1.磁特性曲线是表征铁磁性材料磁特性的曲线，用以表 示外加磁场强度H 与磁感应强度B 的变化关系。 2.磁特性曲线的实验装置
磁特性曲线测量示意图
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Hm
材料被强烈磁化。m点称为B－H曲线 的拐点，此处斜率最大。B－H曲线的
Hm
H
斜率就是μ 值。
铁磁性材料的磁化曲线
金属材料检测技术
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铁磁性材料磁特性曲线分为五个区域: “Oa”段：初始磁化区； “ab”段：剧烈磁化区； “bQ”段：旋转磁化区； “Qm”段：近饱和区；
金属材料检测技术
将铁磁性材料做成环形样品，绕上一定匝数的线圈。 线圈经过换向开关S 和可变电阻R 接到直流电源上，通过 测量线圈中的电流I，可计算出材料内部的磁场强度H。 用磁通计测量穿过环形样品横截面的磁通量Φ，通过 公式B= Φ/A计算出磁感应强度B值，从而可得到该材料的 B－H曲线，即磁化曲线。
磁特性曲线测量示意图
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金属材料检测技术课程
磁化曲线
主讲教师：李来军 兰州石化职业技术学院
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目 录
1
磁化曲线
2
磁特性曲线
金属材料检测技术
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
一、磁化曲线
顺磁质的磁化曲线 铁磁质的磁化曲线
B
磁化曲线测量实验技巧与常见问题解析
磁化曲线测量实验技巧与常见问题解析引言：磁化曲线是研究物质磁性的重要实验手段之一。
其通过测量材料受到外界磁场作用时的磁化过程，可以分析材料的磁性特性。
然而，在进行磁化曲线测量实验时，我们常常会遇到一些技巧性问题和困扰。
本文将探讨磁化曲线测量实验的技巧与常见问题，以帮助读者更好地理解和应用这一实验方法。
一、磁化曲线测量实验技巧1. 实验设备准备进行磁化曲线测量实验时，首先要准备好所需的实验设备。
一般而言，需要磁场源、磁强计和磁化样品等设备。
确保这些设备的准确度和稳定性非常重要，因为任何一个设备的不准确性都可能对实验结果产生较大的影响。
2. 样品准备与处理样品的准备与处理对于磁化曲线测量实验同样十分关键。
首先，要保证样品是纯净的，没有杂质的存在。
有机物质的存在或者微小的杂质可能会对实验结果产生偏差。
然后，对于一些粉末状的样品，需要对其进行磁场对齐，以确保实验的可靠性。
3. 磁化曲线测量在开始实验之前，要确保实验环境没有外部的磁场干扰。
然后，我们可以通过改变磁场的大小和方向，来测量样品在不同磁场下的磁化强度。
测量过程中需要注意，磁化曲线应该稳定，没有明显的波动。
如若有波动，可能是磁场不稳定或者实验过程中产生了干扰。
二、常见问题解析1. 磁化曲线双曲线段的解释在测量磁化曲线时，我们会发现曲线通常由两个双曲线段组成。
前一段称为饱和磁化段，后一段称为剩磁段。
饱和磁化段表示材料在外磁场的作用下磁化达到饱和状态，磁化强度不再增加。
而剩磁段表示材料在取消外磁场后的磁化强度，即材料的剩余磁性。
2. 磁化曲线不完全闭合的原因磁化曲线不完全闭合常常是实验中遇到的问题。
造成这一现象的原因多种多样，常见的有材料内部的磁化不均匀和实验设备的误差。
对于磁化不均匀的材料，一般可以通过改变测量方向或者使用更加精确的磁强计来解决。
而对于实验设备的误差，可以通过校准设备或者更换更精确的设备来解决。
3. 磁化曲线中的矩形回线在某些情况下，磁化曲线的剩磁段不是直线，而是一个矩形回线。
磁化曲线和磁滞回线
磁化曲线和磁滞回线
从理论上讲，磁化曲线和磁滞回线是完全不同的概念。
磁化曲线是由极性物质在受到外力作用时产生的电磁效应而形成的图像，而磁滞回线则是磁极在它们本身当于磁场的作用时发生的反弹效果。
因此，磁化曲线和磁滞回线的本质是不一样的。
磁化曲线的具体形状取决于极性物质的性质，如它是单磁极还是多磁极、大小、型号等，而且它们是固定的，外界力会对它产生影响，但不会改变它们的形状。
极性体在磁场中易于排列，可以使磁场偏向极性体，从而产生受外界力影响的磁偏角，形成磁化曲线。
磁滞回线是在磁场和磁极间发生的反应。
当磁极在磁场中旋转，它会受到抗力，这种抗力即磁抗力，与运动方向相反，可以使磁极的运动反弹，这种反弹旋转运动即为磁滞回线。
这种反弹的结果就是形成一条曲线，称为磁滞回线。
磁化曲线和磁滞回线在电力学和电机技术中都有重要的作用。
磁化曲线主要用于检验极性物质的性质，可以检测极性物质是单磁极还是多磁极、大小、型号等，并且可以利用电流驱动它们，从而控制电机的运动状态。
而磁滞回线则可以用于测量发电机的功率和效率，从而可以有效控制电机的输出功率。
磁化曲线和磁滞回线也在微电子学领域有着重要的应用。
磁化曲线的形状可以简化半导体芯片的结构，从而减少抗磁性材料的添加，降低电子产品的成本。
而磁滞回线可用于调节半导体元件，可
以更好地改善元件工作的稳定性，降低元件热量，从而提高系统的运行性能。
总之，磁化曲线和磁滞回线都是非常重要的现代物理概念，在电力学、电机技术和微电子学等领域都有重要的应用，因此了解并正确使用它们非常重要。
剩磁、矫顽力、基本磁化曲线、动态磁滞回线的定义
剩磁、矫顽力、基本磁化曲线、动态磁滞回线的定义
1. 剩磁（Remanence）：一个物体在外加磁场之后，去掉外加磁场后，仍然保留一定的磁性的能力。
它是材料自身所固有的磁性特征。
2. 矫顽力（Coercivity）：在外加磁场作用下，将磁性材料完全磁化所需的磁场强度。
矫顽力较高的材料需要较大的磁场才能完全磁化，而矫顽力较低的材料则需要较小的磁场。
3. 基本磁化曲线（Hysteresis loop）：基本磁化曲线描述了材料在外加磁场作用下的磁化行为。
该曲线显示了材料的磁化状态随着外加磁场变化的情况，包括剩余磁化、矫顽力等参数。
4. 动态磁滞回线（Dynamic hysteresis loop）：动态磁滞回线是指在物体受到连续变化的磁场时，通过在不同磁场条件下测量其磁化状态所得到的曲线。
动态磁滞回线可以描述材料在实时变化磁场下的磁化行为和磁滞特性。
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磁化曲线
图 3-19-2
起始磁化曲线与磁滞回线
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化场从一 H m 退回到零，再正向增大磁化场到饱和值 H m ，曲线又回到 a 点。于是我们得到 一条闭合的 abcdefa 曲线，这条曲线称为材料的磁滞回线。 对于磁滞回线，我们作三点说明： （1）上述达到饱和磁化的磁滞回线称为饱和磁滞回线。在饱和磁滞回线上，对应 H＝ 0 的 Br 值称为该材料的剩磁。要消除剩磁 Br ，必须加一反向的磁化场 H c ，我们称 H c （为 该材料的矫顽（磁）力。铁磁材料按照矫顽力的大小分为软磁材料和硬磁材料两类。软磁 材料（如硅钢片）的矫顽力小（一般小于 120A／m） ，磁滞回线窄，但它的磁导率和饱和 磁感应强度大，容易磁化和去磁。硬磁材料（如铸钢）的矫顽力大（一般在 120~2000A／ ，磁滞回线宽，有很强的剩磁，并能长期保持。 m，甚至达 106A／m） （2）一般实验测量和实际应用中很难使铁磁材料达到完全饱和磁化。例如纯铁样品， 在磁化场 H＝1000A／m 时， 仅达到饱和磁化场的 70%， 再继续增大 H， B 的增加已很缓慢。 5 当 H 增大到 10 A／m 时，也仅达到饱和磁化场的 96.5%，因而在一般情况下，磁滞回线只 是在某一最 大磁感应强度 Bm 下作出 的，并且 从这个磁滞回线上可 量得剩磁 Br 和 矫顽力
【实验内容】
实验电路如图 3-19-6 所示。
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图 3-19-6
冲击法的实验电路图 M—标准互感器 K—双刀双掷开关 E—直流稳压电源 1，2，…，11—钮子开关
R2 —电阻箱
C—罗兰环
BG—冲击电流计
K 2 —单刀双掷开关
A—直流安培表
K 1 、 K 3 、 K 4 —单刀单掷开关 R1 —限流电阻
合磁滞回线（见图 3-19-3） 。我们把原点 o 和各条磁滞回线的顶点（ a1 , a2 ,!, am ）所连成 的曲线，称为铁磁材料的基本磁化曲线（也叫技术磁化曲线） 。它与前述按静态方法测得的
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起始磁化曲线稍有区别。基本磁化曲线反映铁磁材料的性质更符合交流电器中铁芯的实际 使用情况。 由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特性， 在测定磁化曲线和磁滞回线时， 首先必须将铁磁材料预先退磁，以保证磁化场 H＝0 时，B＝0；其次磁化电流在实验过程 中只允许单调地增加或减小，不可时增时减。 在图 3-19-2 中，bc 曲线段称为退磁曲线，据此，在理论上，要消除剩磁 Br ，只要通 一反向磁化电流，使外加的磁化场正好等于铁磁材料的矫顽磁力就行。但实际上，矫顽磁 力的大小通常并不知道，因此无法确定退磁电流的大小。退磁就是要使表征材料磁化状态 的 B～H 回线的面积为零。从磁滞回线组可以看出，如果能使磁滞回线面积逐渐缩小为零， 就可实现退磁。退磁的方法是：首先给材料加一超过（至少等于）原磁化时的最大外磁场 强度 H m ，并使该磁化场在正负值之间反复变化，同时使它的幅值逐渐减小，最后到零。 这样，该样品的磁化过程就是一连串逐渐缩小而最终趋于原点的磁滞回线（如图 3-19-4 所 示） 。当 H 减小到零时，B 也同样降为零，这就达到了完全退磁的目的。
H m 减小时，B 也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿着另一曲线 ab 下降；当 H 下降为
零时，铁磁材料中仍保留一定的剩磁 Br，使磁化场反向增加到— H c 时，材料中的磁感应 强度 B 下降为零，我们称 H c 为材料的矫顽（磁）力。继续增加反向磁场到— H m ，然后使 磁
图 3-19-1
19-1 用冲击电流计法测绘铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
【预习提要】
（1）冲击法测绘磁化曲线和磁滞回线的原理与方法。 （2）冲击电流计的测量原理和使用方法。 （3）怎样对铁磁材料退磁和“磁锻炼” ，两者在操作上有何区别? （4）什么是铁磁材料的基本磁化曲线、起始磁化曲线和磁滞回线?
【实验要求】
（1）加深对铁磁材料磁化特性的理解。 （2）掌握用冲击电流计测绘铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的原理和方法。 （3）熟悉冲击电流计的使用方法。
·171·
积） ，故有
∆B = B2 − B1 = KR 。 N2 A
KR d m = K 0d m N2 A
（3-19-4）
式中，常数 K 0 =
式（3-19-4）还可以写为
B2 = B1 + ∆B
（3-19-5）
（2）通过改变磁化电流方向（保持电流大小不变） ，使磁通量变化。若以原磁通量为 -BA，则电流反向后的磁通量为 BA，而磁通量的变化则为 2BA。于是得到
R K —10 个电阻
1．测定冲击常数 KR
（1）按图 3-19-6 接好电路，使所有开关都处于断开状态。 （2）检查冲击电流计，调节光源或望远镜系数，使光标刻度线正对标尺零线。 （3）将 K 倒向 X 或 Y， K 2 倒向 a，接通开关 1。 （4）接通 K1 ，记下 A 表指示的电流值 I ′ ，然后断开 K1 。 （5）接通 K 4 ，利用 K 3 使 BG 的光标停在标尺的零线上。
图 3-19-3
基本磁化曲线
图 3-19-4
退磁过程图
（二）磁化场强度 H 和磁感应强度 B 的测定
1．磁化场强度 H 的测定方法 用待测的铁磁材料做成圆环，再紧密绕 上原线圈（励磁线圈）N1 匝和副线圈（测量 这就做成了罗兰环 （如图 3-19-5 线圈） N2 匝， 所示） 。当原线圈 N1 中通以磁化电流 I 时， 则此电流在圆环内产生磁场，其磁感线是在 圆环内的闭合回路，这就是磁化场。
【实验目的】
用冲击电流计法测绘铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
【实验器材】
冲击电流计，安培表，标准互感器，直流电源，电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开 关，双刀双掷开关，钮子开关，铁磁材料制成的罗兰环，滑线变阻器，自耦变压器，交流 毫安表。
【实验原理】
（一）铁磁材料的磁化过程
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研究铁磁材料的磁化规律时，通常把样品做成一个截面均匀的圆环，环上绕有磁化线 圈和测量磁感应强度 B 用的探测线圈，这种有铁芯的环状线圈称为罗兰（H. A. RowLand） 环或螺线环。当磁化线圈中通以大小不同的电流时，样品内就形成大小不同的磁场强度 H， 其磁力线在罗兰环内呈闭合回路。这样，磁化曲线和磁滞回线的测定就归结为磁场强度 H 和相应的磁感应强度 B 的测量。 下面我们先讨论磁化过程， 再具体讲这两个量的测量方法。 1．起始磁化曲线 在电流产生的磁场中，如果放入铁磁物质，那么磁场将明显增强，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大数百倍或数千倍。铁磁物质内部的磁场强度 H 与磁感应强度 B 有如下关系
I1 , I 2 ,!, I m ( I1 < I 2 ! < I m ) ，则相应的磁场强度为 H 1 ， H 2 ，!, H m 。在每一个选定的
磁 场 值 下 ， 先 经 过 “ 磁 锻 炼 ”， 再 使 磁 场 方 向 发 生 两 次 变 化 （ 即
H1 → − H1 → H1 ,! H m → − H m → H m ） ，则可获得一组逐渐增大，且一个套一个的闭
B=
1 KR d m = K0d m 2N2 A 2
（3-19-6）
式（3-19-4）和式（3-19-6）就是所求的计算磁感应强度 B 的公式。 公式中的常数 K 0 可以用标准互感器来测定，其计算公式为
Kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ =
KR 1 2 MI ′ = ⋅ ′ N2 A N2 A dm
′ 为互感器的副线圈中感应电 式中，M 为互感系数， I ′ 为互感器原线圈回路中的电流； d m
·170·
对磁化场强度的测 定 是 按 安培环 路定 律 进行的。将安培环路定律 H ⋅ dl =
∫
∑ I 应用
H = H1I L
图 3-19-5
测量钢圆环内 B 的原理图
于通电的罗兰环，我们得到 HL＝N1I，于是磁化场的大小为
（3-19-1）
式中，N1 为原线圈的匝数；L 为圆环的平均长度。
2．磁感应强度 B 的测定方法 用冲击法测定铁磁材料内的磁感应强度 B 的步骤是：首先使圆环样品均匀磁化，然后 用冲击电流测量穿过圆环截面的磁通量的变化所引起的感应电量 Q，最后根据磁感应强度 B 和电量 Q 的关系计算 B。 具体推导过程如下：当使通过原线圈 N1 的磁化电流突然发生改变时，穿过副线圈的磁 通量也随着改变。按照电磁感应定律，在匝数为 N2 的副线圈内产生的感应电动势的大小为
B = µH
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 µ = f ( H ) 为非线性函数。所以 B 与 H 也是非线性关系，如图 3-19-l 所示。 将未被磁化的铁磁材料（如钢）做成罗兰环，当流过磁化线圈中的磁化电流从零逐渐 增大时，则钢圆环中的磁感应强度 B 随激励磁场强度 H 而变化，如图 3-19-1 中的 os 或图 3-19-2 中的 oa 所示。如果测量中能保持 H 单调地增加，则测得的 B 随 H 变化的曲线称为 起始磁化曲线。 2．磁滞回线 继续上面的磁化实验，当 H 增加到一定值时，B 的增加变得十分缓慢，这说明材料的 磁化已接近饱和状态。用符号 H m 和 Bm 分别代表饱和时的磁场强度和磁感应强度。当 H 从
′′ ，一般地说， Bm ≠ Bm ′ → Bm ′ ≠ Bm ′′ ，即磁滞回线不闭合。为了获得闭 应变化为 Bm → Bm
合的磁滞回线，需要使磁化场经过多次从 H m → − H m → H m 的反复变化，以整理样品内 部的磁畴取向。这种将磁场多次反向的操作过程称为“磁锻炼” 。 3．基本磁化曲线 对于同一种铁磁材料，若开始时不带磁性，依次选取不同的磁化电流
N2 N dΦ = 2 ( Φ 2 − Φ1 ) R R
（3-19-2）
Q = Kd m
式中，K 为冲击电流计在开路状态下的冲击常数。 由式（3-19-2）和式（3-19-3）可得到