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观测变压器矽钢片的动态磁滞回线

选七观测变压器矽钢片的动态磁滞回线

一、目的要求

应用示波器的观察，加深了解铁磁材料的磁滞特性，并定量测绘矽钢片的饱和磁滞回线和基本磁化曲线。具体要求如下：

1.掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念。加深对铁磁材料主要物理量（如矫顽力、剩磁、磁导率等）的理解。

2.了解用示波器观察磁滞回线的基本原理。

3.学会用示波器测绘磁化曲线和磁滞回线的方法。

4.用示波器观察变压器的励磁电流0I 和磁通量φ的波形。

二、仪器设备

SBT-5示波器；电容C （1μf 左右）；电阻箱二只（R 1取儿Ω；2R 取满值）；自耦变压器；待测变压器（1N =1400T ，2N =95T ）。

三、参考书目

1.林抒、龚镇雄《普通物理实验》P.285-292。

2.华中工学院等合编《物理实验》基础部分P.128-136。

3. 邱关源《电路》P.601-606。

四、基本原理

1. 磁滞性质

铁磁材料除了具有高的导磁率外，另一个重要的特性就是磁滞。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，而且与以前的磁化状态有关（与历史有关）。如图1所示，曲线Oa 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化。磁感应强度B 随磁场强度H 增加而增加。这条曲线称为起始磁化曲线。当H 值增加到某一值m H 时，B 的增加显得极缓慢，和前段相比可看成B 不再增加，即达到磁饱和。在材料磁化后，如果使H 逐渐见效，B 将不沿原路返回，而是沿另一条曲线ab 下降；如果H 从m H 变到-m H ，再从-m H 变回到m H ，B 将随H 变化而形成一条逼和曲线（即图1中的

a f e d c

b a ?→??→??→??→??→??→?曲线）

，称该曲线为磁滞回线。从图1中

可以看出：

（1）B 的变化总是滞后于H 的变化，这种现象叫做磁滞现象。

（2）当H=0时，B 不为零。r B B =，通常称r B 为铁磁材料的剩磁。

（3）要消除r B 、使B 为零，必须加一反向磁场—c H ，通常称c H 为矫顽力。

（4）H 上升到某一值和下降到同一数值时，铁磁材料内的B 值并不相同，即磁化过程与铁磁材料过去的状态有关。

按一般分类，矫顽力小的铁磁材料成为软磁材料，反之为硬磁材料。

铁磁材料处于周期性变化的磁场中，它被反复磁化，构成动态磁滞回线。在工程上，分别选取不同的最大磁场强度m H ，作出一系列的磁滞回线，然后把这些磁滞回线的顶点连接起来，这条连接起来的B —H 曲线叫做铁磁材料的基本磁化曲线（如图2中原点和各个磁滞回线顶点21,a a ……n a 所连成的曲线）。可以看出，铁磁材料的B 和H 的关系曲线不是直线，即铁磁材料的导磁率H

B -=μ不是常数，μ的大小除了与铁磁材料本身有关外，还与材料所出的磁场强弱程度有关。

图3

2.显示磁滞回线

如图3所示，当原线圈1N 中通过以交变电流1I 时，在铁磁材料内产生的磁场强度H 与付线圈2N 中产生的交流电动势2e 分别为：

H=11I I N =μ （1） dt

dB A N dt d N e 222-=-=φ （2）

c Y 示波器

R 1

220V 示波器

N 1

N 2待测变压器白线变压器

图3

式中l 为铁磁材料的平均磁路长度，A 为磁路截面积。

如果能将与样品励磁强度成正比的电压讯号输入示波器的X 轴偏转板，而在Y 轴偏转板上加以与样品中磁感应强度成正比的电压讯号，则在示波器屏幕上就会得到样品的B —H 曲线，即铁磁材料的磁滞回线。为此，在励磁回路中串接取样电阻1R （1R 应远小于线圈1N 的感抗，一般为几欧姆），从1R 两端取出电压1R U 接到示波器的X 轴输入端。因为111/R U I R =，所以

H 1

11R U l N R ?= （3）这样，输入X 轴的讯号1R U 就反映了H 的大小。

在付线圈中串入一个足够大的电阻2R （这样可视变压器为空载运行）和电容C ，若2R 远大于电容C 的容抗（即2R >>

C ω1）则可认为： 22222R e R U i -==

（4）而 dt

dU C dt dQ i 222== （5）比较式（2）、（4）、（5）得：

dB =A N C R 22dU 2 或 B=C U A

N C R 22 （6）式（6）表明电容上的电压C U 是正比B 的。只能将C U 输入到示波器Y 偏转板就能满足要求。

综合上述，当按图3连接线路并将1R U 、C U 分别输入示波器的X 与Y 偏转板以后，由于激磁电流1I 是50赫兹的交流电流，所以在荧光屏上就可以看到一条连续的磁滞回线。

3.定量测绘：

示波器荧光屏上显示的实际上是1R U 与C U 的关系曲线。要根据它来定量测绘磁滞回线，必须进行坐标换算。对于给定的样品及一定的测量回路，1N 、2N 、l 、A 、B 、C 、1R 及2R 都有确定的数值。所以从式（3）与式（6）可知，若知道了所显示图形中的1R U 与C U 的每对数值。就可以此数据计算出相应的H 、B 的数值来。

为了求得所显示图形中1R U 、C U 的绝对数值，可以用已知电压或示波器上的比较讯号

p p V -对X 轴与Y 轴分别定标

（必须保持与测绘图形时示波器的X 轴增益和Y 轴增益不变），求出此时使电子束在X 与Y 方向偏转一厘米所需要的外加电压X D 与Y D （即X D 或Y D 等于p p V -除以它在荧光屏上所显示的长度S X 或S Y ）。然后，只要测出所要测量点偏离原点的距离x 及y ，即可测得对应于该点加在偏转板上的电压绝对值。因而， 1R U =X U =X D ?x ；C U =Y U =Y D ?y 。将它们代入式（3）与式子（6）得：

x lR D N H X 11= （7） y A

N CD R B y 22= （8）式中各量的单位：1R 、2R 为“Ω”；l 为“m ”；A 为“2m ”；C 为“f ”；X D 、Y D 为

“V/cm ”；x 、y 为“cm ”;H 为“A/m ”（安匝米）；B 为“T ”（特斯拉）。

五、观察与思考：

1.如何测定X D 、Y D （即定标）值。在测定过程中如何计算它的测量精度。

2.在测量过程中能不能改变示波器X 轴、Y 轴增益？为什么？衰减档是否可以改变呢？

3.观察10I 与φ的波形时，分别在什么元件上取样？示波器的X 轴选择应放在什么位置？为什么？

4.为什么1R 值取得很小，而2R 值取得很大？

5.本实验在实验前要不要对样品进行退磁？为什么？

6.能不能讲出实验线路中的电路部分的磁路部分？

7.在较大范围内改变2R 的数值，观察图形有何变化并作解释。

六、数据处理提示：

本实验要定量地描绘基本磁化曲线、磁饱和时的磁滞回线和计算饱和时的m H 、C H 、m B 、r B 值。

1.作图按要求进行。

2.饱和时的m H 、m B 、C H 、r B 的不确定度计算，可参照下述方法进行。如Hc U 的计算

Dx U =Dx Dx Dx ?=+?22σ

xc U =xc xc xc ?=+?22σ

Hc U =21121122)()()()(

c c C C X c X c X c D U lR D N U lR x N U x Hc U Dx Hc +=??+??

铁磁质动态磁滞回线的测试

铁磁质动态磁滞回线的测试一．实验目的 1.学会如何用示波器变相地测量非电压量的方法 2.了解用示波法测铁磁物质动态磁滞回线的基本原理 3.了解磁性材料的特性二．实验原理 1.铁磁质和磁滞在磁场的作用下，能发变化并能反过来影响磁场的媒质叫做磁介质，磁介质按其磁特性可分为铁磁质和非铁磁质（包括顺磁质和抗磁质）。工艺技术上广泛应用的磁性材料主要是铁磁性材料，铁，钴，镍及其许多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）都属于铁磁质。磁化性能（或磁化规律）是指M 与B 之间的依从关系。由于 M U B H -=0 也可以说磁化性能是指M 与H 的关系或Ｂ与Ｈ的关系。实验易于测量Ｂ和Ｈ，所以我们用实验来研究Ｂ与Ｈ的关系。（图８－１）是一个典型的磁化曲线，表示磁化过程中磁化强度与磁场的变化关系。

ＯＳ表示对于未磁化的样品施加磁场Ｈ，随Ｈ增加磁化强度不断增加，当Ｈ增加到ＨＳ（称为饱和磁场强度）时磁化强度达到饱和强度M S，曲线ＯＳ称为起始磁化曲线。这条曲线的显著特点是它的非线性。达到饱和以后，再减小磁场，磁化强度并不是可逆地沿原始的磁化曲线下降，而是沿着图中ＳＲ变化，与起始磁化曲线并不重合在Ｒ点磁场已减为零，但磁化强度并没有消失。比较曲线ＯＳ段与ＳＲ段可知，虽然Ｈ减少时Ｂ也随时减少，但是Ｂ的减少“跟不上”Ｈ的减少，这种现象叫做磁滞（磁性滞后），B R称为剩磁。当磁场沿相反方向增加-H C到时，磁化才变为零，H C称为矫顽力。继续增加反向磁场到-H S可以使磁化强度将完成如图所示的回线SRCS’R’C’S，称为磁滞回线，上面的磁滞回线是令H从饱和磁化强度H S出发得到的，实际上，从起始磁化曲线上的任一点Ｍ(H M

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线_实验报告

图1 起始磁化曲线和磁滞回线用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】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。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 P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。【关键词】磁滞回线示波器电容电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。【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H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。 3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。【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 。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，相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S S RD 'S D R ''变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），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。

变压器动态分析

变压器动态分析 1．如图所示，理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，交流电压表V 1、V 2和电流表A 1、A 2均为理想电表，导线电阻不计。当开关S 闭合后( ) A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大 B ．A 1示数变小，A 1与A 2示数的比值不变 C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大 D ．V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变 2．图中B 为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L 1和L 2完全相同(其阻值均恒定不变)，R 是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。当开关S 由闭合变为断开，下列说法正确的是： A ．电流表A 2的示数变大 B ．电压表的示数变大 C ．电流表A 1的示数变小 D ．灯L 1的亮度变暗 3．如图所示，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R 表示输电线的电阻，则 A ．用电器增加时，变压器输出电压增大 B ．要提高用户的电压，滑动触头P 应向上滑 C ．用电器增加时，输电线的热损耗减少 D ．用电器增加时，变压器的输入功率增加 4．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R 0表示，变阻器R 表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P 向下移时 A ．相当于在增加用电器的数目 B ．V 1表的示数随V 2表的示数的增大而增大 C ．A 1表的示数随A 2 表的示数的增大而减小 D ．变压器的输入功率在增大 A 1 A 2 V 2 V 1 L 1 L 2 S

示波器观测动态磁滞回线

示波器观测动态磁滞回线一、用示波器观测动态磁滞回线简介： 1. 实验原理。参照《新编基础物理实验》实验四十三《磁滞回线的测量》的实验原理。 2. 测量电路。 3. 相关公式 1R 1 1N H R u =l 2C 2R C B N S u = l ，铁磁样品的磁路长度；S ，铁磁样品磁路的横截面积；N 1，N 2，初级、次级绕组匝数。对样品1（铁氧体）：l = 0.130m ，S = 1.24×10-4 m 2 ，N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。对样品2（硅钢片）：l = 0.075m ，S = 1.20×10-4 m 2 ，N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。 4. 名词术语： 1）磁中性状态：磁化场H 为零时磁感应强度B 也为零的状态，称为磁中性状态。对铁磁样品加一个振幅足够大的交变磁场，并逐渐将振幅减小到零，铁磁样品即可被磁中性化。 2）磁滞回线：磁化场H 循环变化时（-H 0H + ）B 的变化轨迹称为磁滞回

线。它是相对于原点对称的闭合曲线。（样品测量前需要先磁中性化） 3）饱和磁滞回线：磁化场H 在循环变化过程中可以达到足够大，使铁磁材料的磁化强度0B M H μ=?随H 的增大不再增大，由这样的循环变化磁化场得到的磁滞回线称为饱和磁滞回线。饱和磁滞回线上磁感应强度最大的值称为饱和磁感强度，用B S 表示。饱和磁滞回线上B=0所对应的磁化场称为矫顽力，用H C 表示。饱和磁滞回线上H=0所对应的磁感应强度称为剩余磁感应强度，用B r 表示。 4）基本磁化曲线：将振幅不同的循环变化磁化场下所得到的磁滞回线的顶点连接起来的曲线。（样品测量前需要先磁中性化） 5）起始磁导率i μ：磁导率μ定义为0B H μμ=，通常铁磁材料的μ是温度T 、磁化场H 、频率f 的函数。在很低的磁化场下，磁化是可逆的，H 和B 之间呈线性关系，没有滞后现象，在此区域中，磁导率为常数，该磁导率称为起始磁导率，即i H 00 B lim H μμ→=。 6）可逆磁导率r μ：当一个直流磁场H 和一个很弱的交变磁场h 同时作用在铁磁材料上时，直流磁场H （也称为直流偏磁场）使铁磁材料偏离磁中性化状态，h 引起磁感应强度B 的交流变化b 。当h 0→ 时，由h 产生的退化磁滞回线（即一条斜线）的斜率与0μ的比值称为可逆磁导率r μ，即00 lim r h b h μμΔ→Δ=Δ，其中h Δ和b Δ分别是h 和b 的变化范围。r μ是H 的函数，一般H 越大，r μ越小。二、实验内容： 1. 观测样品1（铁氧体）的饱和磁滞回线。 1）取1R 2.0=Ω，2R =50k Ω，C 10.0F μ=，100Hz f =，调节励磁电流大小及示波器的垂直、水平位移旋钮，在示波器显示屏上调出一个相对于坐标原点对称的饱和磁滞回线。在回线的上半支上，从-B S 到B S 选取9个以上测量点（其中必须包括S B ，B 0=，H 0=三个点），测量各点的H 和B 。根据测量的数据在坐标纸上画出饱和磁滞回线。给出S B ，r B ，C H 的测量值。 2）保持1R ，R 2C 不变，测量并比较f =50Hz 和150Hz 时的r B 和C H 。

2016磁滞回线的测量

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年月日节一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 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型磁滞回线测量仪评分此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！

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 B H B ～H H μ B ～H S f d e

高频开关电源变压器的动态测试

高频开关电源变压器的动态测试（JP2581B＋JP619B材料功耗测量系统应用笔记之一） 1 引言目前，对高频开关电源变压器电磁参数‘测试’大约使用两种方法：一种是用LCR表测量一些基本电磁参数，例如，开关电源变压器初次级电感、漏感、分布电容、绕组直流电阻以及匝比、相位等，我们称这种测试方法为’静态’测试；一种是将开关电源变压器放到主机上考核其工作情况，对已经定型生产的开关电源变压器，为考核外购磁芯质量，通过测量变压器工作温升判断磁芯的损耗比较直观简便。前一种方法因在弱场、低频低磁感应强度（例如Bm<0.25mT、f=1kHz）下测量，由于磁性材料特性的非线性、不可逆和对温度敏感，其在强场下工作与在弱场情况下工作电磁特性有很大不同。弱场下测量结果不能反映磁性器件工作在强场下的情况；后一种方法虽随主机在强场下应用，但不能得到被测器件电磁参数。磁芯损耗需要专用仪器才能测量。高频开关电源变压器的上述测试分析现状影响了此类器件的开发和生产。需要开发一种仪器或测试系统，这种测试系统能够模拟实际工作条件，完成对高频开关电源变压器主要电磁参数分析，例如，各种负载（包括满载和空载）情况下变压器初级复数阻抗z、有效初级电感L，通过功率Pth、功率损耗PT、传输效率η以及在指定频率下磁芯的传输功率密度等，我们称这种模拟实际工作条件的测试为‘动态’测试。作为磁性器件综合测试系统，还要求具有对磁芯材料功率损耗分析功能。在电磁机器进一步小型化、高频化和采用高密度组装情况下对器件进行‘动态’分析，对加速象高频开关电源之类的电磁器件开发、提高器件质量显得特别重要。 2 测试系统简介 JP2581B＋JP619B材料功耗及器件功率测量系统是一种交流电压、电流和功率精密测量装置。其主要测量功能、指标和测量精度非常适用于磁性材料和磁性器件（例如，开关电源变压器）研究开发和磁芯产品快速检测。该系统配套完整，自成体系，无需用户增加额外投资，系统主要测试功能如下： 1、软磁材料及器件交流功率损耗（总功耗PL , 质量比功耗 Pcm , 体积比功耗 Pcv）测量; 2、磁性材料振幅磁导率μa测量; 3、磁芯（有效）振幅磁导率(μa)e测量; 磁芯因素(AL)e.测量以上测量均符合IEC367--1（或GB9632--88）标准中推荐的测量方法。 4、电感、电容及组成器件（例如，开关电源变压器）等效电磁参数的动态测量和分析; 5、由测量结果分析器件下列参数： z |z| Ls Rs Lp Rp C Q D。测试系统具有如下使用、操作特点：

物理实验报告2_用示波器测动态磁滞回线

实验名称：用示波器测动态磁滞回线实验目的： a ．研究铁磁材料的动态磁滞回线 b ．了解采用示波器测动态磁滞回线的原理； c ．利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度s B 、剩磁r B 、矫顽力c H 的值。实验仪器： V252双踪示波器、自耦变压器、隔离变压器、互感器毫安表、电容等。实验原理和方法：铁磁材料除了具有高的导磁率外，另一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，而且与以前的磁化状态有关。如右图所示，曲线OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化，磁感应强度B 随H 增加，称为磁化曲线。当H 增加到某一值S H 时，B 的增加速度将极其缓慢。和前段曲线相比，可看成B 不再增加，即达到磁饱和。当磁性材料磁化后，如H 减小，B 将不沿原路返回，而是沿另外一条曲线r A 下降。如果H 从S H 变到－S H ，再从－S H 变回S H ，B 将随H 变化而形成一条磁滞回线。其中当H ＝ 0时，r B B =。r B 称为剩余磁感应强度。要使磁感应强度为零，就必须加一反向磁场－c H ，c H 称为矫顽力。按一般分类，矫顽力小的称为软磁材料，大的称为硬磁材料。必须注意的是：反复磁化（S S S H H H →-→）的开始几个循环内，每次循环的回路才相同，形成一个稳定的磁滞回线。只有经过“磁锻炼”后所形成的磁滞回线，才能代表该材料的磁滞性质。由以上可知，要测定材料的磁滞回线，需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度H 及其相应的磁感应强度B 。磁性材料的磁滞回线能较全面地反应该材料的磁特性，譬如剩磁r B 、矫顽力c H 等。因此，实用上常常借助磁滞回线来粗略了解材料的磁特性。测量磁滞回线的基本线路图如下图所示：

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【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H 曲线。3测定样品的Hc、Br、Bm和 Hm?6?1Bm等参数。4测绘样品的磁滞回线。【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线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2-1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2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0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Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。图2-1表明当磁场从Hm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减少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H0时B 不为零而保留剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要消除剩磁必须施加反向磁场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线段RD称为退磁曲线。图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化这闭合曲线称为磁滞回线。

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基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0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的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。铁磁材料的相对磁导率可高达数千乃至数万这一特点是它用途广泛的主要原因之一。图2-3 铁磁材料μ与H 关系曲线图2-4 不同铁磁材料的磁滞回线可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据图2-4为常见的两种典型的磁滞回线其中软磁材料的磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小是制造变压器、电机、和交流磁铁的主要材料。而硬磁材料的磁滞回线较宽矫顽力大剩磁强可用来制造永磁体。3利用示波器观测磁滞回线的原理图2-5 原理电路图利用示波器观测磁滞回线的原理电路如图2-5所示。待测样品为EI型矽钢片其上均匀地绕以磁化线圈N及副线圈n。交流电压u加在磁化线圈上线路中串联了一取样电阻R1。将R1两端的电压UH加到示波器的X输入端上对DC4322B 示波器为通道Ⅰ。副线圈n与电阻R2和电容C串联成一回路。电容C两端的电压UB加到示波器的Y输入端上对DC4322B示波器为通道Ⅱ。下面我们来说明为什么这样的电路能够显示和测量磁滞回线。

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

2 B a B B s c a' b' H H m o B r H c 图1 起始磁化曲线和磁滞回线用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】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。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 P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。【关键词】磁滞回线示波器电容电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。【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H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。 3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。【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 。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，相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S SRD 'S D R ''变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），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。

实验38 磁性材料磁滞回线测定

大学物理实验教案实验名称：磁性材料磁滞回线测定 1 实验目的 1)了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法； 2)了解磁性材料的基本磁化特性； 3)掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法； 4)进一步熟悉数字示波器的使用。 2 实验仪器 DM-1型磁滞回线测试仪数字示波器微型计算机 3 实验原理磁性材料在工程、电力、信息、交通等领域有着广泛的应用，测定磁滞回线是电磁学中的一个重要内容，是研究和应用磁性材料最有效的方法之一。铁磁物质具有保持原先磁化状态的性质，铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。这是铁磁物质的一个重要特征。铁磁材料被磁化后，磁场强度H 减小时，磁感应强度B 的不沿原曲线变化，当磁场强度H 减少到零时，磁感应强度B 仍保留一定的数值，这称之为剩磁r B 。继续减小磁场强度H ，当H 达到某一负值时，磁感应强度B 变为零，此时的磁场强度H 称为矫顽力C H 。在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示。当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线（如图38-1所示），它表示铁磁材料的一个基本特征。它的形状、大小，均有一定的实用意义。比如材料的磁滞损耗就与回线面积成正比磁滞回线所包围的面积表示在铁磁物质通过一个磁化循环过程中所消耗的能量，叫做磁滞损耗。当从初始状态H =0、B =0开始改变磁场强度H ，在磁场强度H 从小到大的单调增加过程中，不同磁化电流所对应的磁滞回线正顶点的连线叫基本磁化曲线。退磁方法，从理论上分析，要消除剩磁r B ，只要通一反向电流，使外加磁场刚好等于铁磁材料的矫顽力C H 就可以了，但是通常不知道矫顽力C H 的大小，所以无法确定所通反向电流的大小。我们可以从磁滞回线中得到启示，如果是铁磁材料磁化达到饱和，然后不断改变磁化电流的方向，与此同时逐渐减小磁化电流，一直减小到零，这样就可以达到退磁的目的。图 38 –1磁滞回线利用示波器测动态磁滞回线的原理电路如图38-2所示。将样品制成闭合的环形，其上均匀地绕以磁化线圈1N 及副线圈2N 。交流电压1u 加在磁化线圈上，线路中串联了一取样电阻1R 。将1R 两端地电压1u 加到示波器的X 输入端上。副线圈2N 与电阻2R

8+《测磁滞回线》——用示波器观测动态磁滞回线讲义(教705)

用示波器观测动态磁滞回线【实验简介】磁性材料应用广泛，从常用的永久磁铁、变压器的铁芯到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用磁性材料。铁磁材料是最常见和最常用的磁性材料。它分为硬磁和软磁两大类，其根本区别在于矫顽力的大小不同。硬磁材料的剩磁和矫顽力大，因而磁化后，其磁感应强度可长久保持，适宜做永久磁铁。软磁材料的矫顽力小，但磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，故广泛用于电机、变压器、电器和仪表制造等工业部门。磁滞回线和磁化曲线反映了铁磁材料的主要特征。本实验将采用动态法测量磁滞回线。【实验目的】 1. 掌握利用示波器测量铁磁材料动态磁滞回线的方法； 2. 了解铁磁性材料的动态磁化特性； 1

1) 1

1 2) 信号源的频率在20～200 Hz 间可调；可调标准电阻1R 、2R 均为无感交流电阻，1 R 的调节范围为0.1～11 Ω；2 R 的调节范围为1～110 kΩ。标准电容有0.1 μF ～11 μF 可选。【实验原理】 1．铁磁材料的磁化特性把物体放在外磁场H 中，物体就会被磁化。其内部产生磁场。设其内部磁化强度为M ，磁感应强度为B ，可以定义磁化率m χ和相对磁导率r μ表示物质被磁化的难易程度： H M m = χ H B r 0μμ= 其中，0μ是真空磁导率（270/104A N -?=πμ）。由于 )(0H M B +=μ，因此m r χμ+=1。物质的磁性按磁化率可以分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三种。抗磁性物质的磁化率为负值，通常在6510~10 --的量级，且

专题_变压器的动态分析

专题变压器的动态分析【思想方法指导】处理变压器的动态分析，首先应明确“不变量”和“变化量”，对变化量要把握它们之间的制约关系，依据程序分析的思想，从主动变化量开始，根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况．【规律总结】 1．首先明确变压器各物理量间的制约关系．变压器原、副线圈匝数n1、n2确定，U1决定了U2，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关．U2与负载电阻R，通过欧姆定律决定了输出电流I2的大小，输出功率P2决定输入功率P1，P1＝U1I1，从而决定I1大小， 2．分清动态变化中哪个量变化，结合串、并联电路的特点．欧姆定律及变压器各物理量间因果关系依次确定． 1．匝数比不变的情况(如图5所示) (1)U1不变，根据U1 U2 ＝ n1 n2 ，输入电压U1决定输出电压 U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变． (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流 I1，故I1发生变化． (3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．图5 2．负载电阻不变的情况(如图6所示) (1)U1不变，n1 n2 发生变化，故U2变化．

(3)根据P2＝U22 R ，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化， P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．图6 3．分析动态问题的思路程序可表示为【典型例题】一：为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想变流电压表V 1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后( ) A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变

动态磁滞回线测量

清华大学试验报告纸系别机械工程系班级机械51班姓名陈璞做实验日期 2007年3 月30日教师评定用示波器测动态磁滞回线 [实验目的] (1) 了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法； (2) 根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值； (3) 进一步学习示波器显示利萨如图形的方法。 [实验原理] 利用示波器测动态磁滞回线的原理电路图如图所示。将样品制成闭合的环形，其上均匀的绕有磁化线圈N1以及副线圈 N2。交流电压u加载磁化线圈上，线路上串联了一取样电阻R1。将R1两端的电压u1加到示波器的X输入端上。副线圈N2与电阻R2和电容R串联成一回路。电容C两端的电压u c加到示波器的Y输入端上。 1、u1与磁场强度H成正比设环状样品的平均周长为l，磁化线圈的匝数为N1，磁化电流为i1（注意这是交流电的瞬时值），根据安培环路定律有Hl= N1 i1，即i1= Hl/ N1。而u1= R1 i1，所以可得式中R1，l和N1皆为常数，可见u1与H成正比。它表明示波器荧光屏上的电子束偏转的大小与样品中的磁场强度成正比。 2、u c（Y输入）在一定条件下与磁感应强度B成正比设样品的截面积为S，根据电磁感应定律，在匝数为的N2的副线圈中的

感应电动势应为若副边回路中的电流为i2且电容C上的电量为q，则应有在上式中已考虑到副线圈匝数N2较小，因而自感电动势可忽略不计。在选定线路参数时，有意将R2与C都选成足够大，使电容C上的电压降u c =q/C比起电阻上的电压降小到可以忽略不计。于是，公式可以近似为将关系式代入得到不考虑其负号时，两式比较得到将等式两边对时间积分，由于B和u c都是交变的，积分常数为0。整理后得到式中、S、和C皆为常数，可见与成正比，也就是说示波器荧光屏上的电子竖直方向偏转的大小与磁感强度成正比。至此，可以看出，在磁化电流变化的一周期内，示波器的光点将描绘出一条完整的磁滞回线。以后每个周期都重复此工程，结果在示波器的荧光屏上看到一稳定的辞职回线图形。实际测量中的电路为了使R1上的电压降u1与流过的电流i1二者的瞬时值成正比（相位相同），R1必须是无感或电感很小的电阻。其次为了操作安全和调节方便，在线路中采用了一个隔离降压变压器T，以避免后面的电路元件与220V市电直接相连。调压变压器用来调节输入电压以控制磁化电流i1的大小。在本实验中样品MS是一用冷轧硅钢片制成的C 形铁芯。前面已说明了示波器荧光屏上可以显示出待测材料动态磁滞回线的原理。但在实验中，还需确定示波器荧光屏上X轴的每一小格代表多少安/米，Y轴的每一小格实际代表多少特斯拉。这就是所谓的标定问题。 3、X轴的标定 R0 T ~220V 200 Y X R1 标定H的线路图由于只要用实验发放测出光点沿X轴的偏转大小与电压u1的关系，进

用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 (动态磁滞回线实验) 磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用，种类也相当繁多，因此各种材料的磁特性测量，是电磁学实验中一个重要内容。磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化，测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线，或者称为交流磁滞回线，它与直流磁滞回线是有区别的。可以证明：磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功，并且因功转化为热而表现为损耗。测量动态磁滞回线时，材料中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗，因此，同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法，了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。一．实验目的 1. 了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。 2. 用示波器测量软磁材料（软磁铁氧体）的磁滞回线和基本磁化曲线，求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。 3. 学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时，各自分度值的校准。 4. 用示波器显示硬铁磁材料（模具钢12Cr ）的交流磁滞回线，并与软磁材料进行比较。二. 实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁性的原因。一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。如左图所示，当铁磁物质中不存在磁化场时，H 和B 均为零，在H B 图中则相当于坐标原点O 。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 不再增加或增加的十分缓慢，这说明该物质的磁化已达到饱和状态。m H 和m B 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 逐步退到零，则与此同时B 也逐渐减小。然而，其轨迹并不沿原曲线AO ，而是

高中物理变压器动态分析

1.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2.输电线的等效电阻为R .开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中正确的是( ). (A )副线圈两端的输出电压减小 (B )通过灯泡L 1的电流减小 (C )原线圈中的电流增大 (D )变压器的输入功率增大答案:BCD 2.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n 1和n 2.,当把电热器接在ab ,使cd 空载时,电流表的示数为I 1；当把电热器接在cd ,而使曲空载时,电流表的示数为I 2,则I 1：I 2等于( ). 【1】 (A )n 1﹕n 2 (B )n 21﹕n 22 (C )n 2﹕n 1 (D )n 22﹕n 12 答案:B 3．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是 A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小 B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小 C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大 D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1减小提示：保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a 时，由理想变压器电压比公式 1122U n U n =可知，副线圈两端电压U 2增大，22U I R =也增大，则R 上消耗的功率增大，1112P I U P ==增大，1I 增大，A 选项错误、C 选项正确；保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b 时，U 2减小，则22U I R =也减小，B 选项正确；保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动时，U 2不变，R 减小，则I 2增大，由电流比公式1221 I n I n =可知，I 1也增大，D 选项错误． 4．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l 和n 2，当负载电阻R 中流过的电流为I 时，原线圈中流过的电流为_________；现减小负载电阻R 的阻值，则变压器的输入功率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）．【答案】21 n I n ，增大 5．如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S 断开时，图中电压表示数 U 和电流表示数I 的变化是 A ．U 、I 均变大 B ．U 变大，I 变小 C ．U 、I 均变小 D ．U 变小，I 变大 6．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上．AB 间加上正弦交流电压U ，移动滑动触头P 的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q ．则 A ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变大 B ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变小 C ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小

大学物理实验报告-磁滞回线研究

磁滞回线研究班级姓名学号一、实验目的：a. 研究磁性材料的动态磁滞回线； a) b.了解采用示波器测动态磁滞回线的原理； b) c. 利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度B,磁场强度H 二、实验仪器：普通型磁滞回线实验仪DH 4516。实验原理：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2.3.2-1所示。曲线OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化，磁感应强度B 随H 的增加而增加，称为磁化曲线。当H 增加到某一值H S 时，B 几乎不再增加，说明磁化已达到饱和。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ACA 下降。当H 从-H S 增加时，B 将沿A ’C ’A 曲线到达A ，形成一闭合曲线称为磁滞回线，其中H=0时，r B B ，B r 称为剩余磁感应强度。要使磁感应强度B 为零，就必须加一反向磁场-H c , H c 称为矫顽力。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（H=0,B=0）开始，在测量前必须进行退磁，以消除样品中的剩余磁性。 1 .示波器测量磁滞回线的原理图2.3.2-2所示为示波器测动态磁滞回线的原理电路。将样品制成闭合的环形，然后均匀地绕以磁化线圈N 1及副线圈N 2，即所

谓的罗兰环。交流电压u 加在磁化线圈上，R 1为取样电阻，其两端的电压u 1加到示波器的x 轴输入端上。副线圈N 2与电阻R 2和电容串联成一回路。电容C 两端的电压u 加到示波器的y 输入端上。（1）u x (x 轴输入)与磁场强度H 成正比，若样品的品均周长为l ，磁化线圈的匝数为N 1，磁化电流为i 1（瞬时值），根据安培环路定理，有H l =N 1 i 1,而11i R u =，所以 H N l R u 111= （1）由于式中R 1、l 和N 1皆为常数，因此，该式清楚地表明示波器荧光屏上电子束水平偏转的大小（u 1）与样品中的磁场强度（H ）成正比。（2）u C （y 轴输入）在一定条件下与磁感应强度B 成正比设样品的截面积为S ，根据电磁感应定律，在匝数为N 2的副线圈中，感应电动势应为 dt dB S N E 22-= （2）此外，在副线圈回路中的电流为i 2且电容C 上的电量为q 时，又有 C q i R E +=222 （3）考虑到副线圈匝数N 2较小，因而自感电动势未加以考虑，同时，R 2与C 都做成足够大，使电容C 上的电压降（u c =q/C ）比起电阻上的电压降R 2i 2小到可以忽略不计。于是式（3）可

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