关于低碳钢板完整的磁化曲线
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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。
【实验仪器】DH4516型磁滞回线实验仪,数字万用表,示波器。
【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'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SR'DSRD'S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。
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和基本磁化曲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。
铁磁材料的性能需通过相关曲线及有关参数进行了解,以便根据不同的需要合理地选取铁磁材料。
本实验主要学习铁磁材料有关曲线的描绘方法及材料参数的测量方法。
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 c 、B r 、H m 、B m 和(H ·B )等参数。
4、测绘样品的磁滞回线,估算磁损耗。
二、实验原理铁磁材料在外磁化场作用下可被强烈磁化,故磁导率μ很高。
另一特征是磁滞,就是磁化场作用停止后,铁磁物质仍保留磁化状态。
用图形表示铁磁物质磁滞现象的曲线称为磁滞回线,它可以通过实验测得,如图3.3-1所示。
图3.3-1 铁磁材料磁滞回线图当磁化场H 逐渐增加时,磁感应强度B 将沿OM 增加,M 点对应坐标为(H m 、B m ),即当H 增大到H m 时、B 达到饱和值B m 。
OM 称为起始磁化曲线,如果将磁化场H 减小,B 并不沿原来的曲线原路返回,而是沿MR 曲线下降,即使磁化场H 减小到零时,B 仍保留一定的数值Br ,OR 表示磁化场为零时的磁感应强度,称为剩余磁感应强度(Br )。
当反向磁化场达到某一数值时,磁感应强度才降到零。
强制磁感应强度B 降为零的外加磁化场的大小H c ,称为矫顽力。
当反向继续增加磁化场,反向磁感应强度很快达到饱和M ' (-H m 、-B m )点,再逐渐减小反向磁化场时,磁感应强度又逐渐增大。
图3.3-1还表明,当磁化场按H m →O →H c →-H m →O →cH '→H m 次序变化时,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线MRC C R M '''M 变化,这闭合曲线称为磁滞回线。
由于铁磁物质处在周期性交变磁场中,铁磁物质周期性地被磁化,相应的磁滞回线称为交流磁滞回线,它最能反映在交变磁场作用下样品内部的磁状态变化过程,磁滞回线所包围的面积表示在铁磁物质通过一磁化循环中所消耗的能量,叫做磁滞损耗,在交流电器中应尽量减小磁滞损耗。
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H之间的关系曲线。
B(B m)B S sr bc a H-H S-H C0 H C H S(H m)Rˊ-Brsˊ-B m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变化时,这闭合曲线称为磁滞回线。
实验九 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。
2、测定样品的基本磁化曲线,作μ-H 曲线。
3、测定样品的H c 、B r 、B m 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。
实验仪器:示波器、磁滞回线实验箱,导线。
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(有剩磁),图一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。
图一图一中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B=H=0,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。
图一表明,当磁场从Hs 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=0时,B 不为零,而保留剩磁Br 。
当磁场反向从零逐渐变至-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。
图一还表明,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。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线姓名:陈正学号:PB05210465 系别:6系实验目的:1、通过测量角加速度确定陀螺仪的转动惯量;2、通过测量陀螺仪的回转频率和进动频率确定陀螺仪的转动惯量;3、观察和研究陀螺仪的进动频率与回转频率与外力矩的关系;4、观察和研究陀螺仪的章动频率与回转频率的关系。
实验原理:实验原理见实验预习报告!实验内容:实验原理图见上:1,按上图连接好实验的电路图,并将示波器的”X”输入和”Y”输入分别接到图示的U1和U2位置;2,将样品一放入到交变磁场中,本实验即为变压器的铁心之中,逐步减少交流电压的值达到给样品一消磁的目的;3,逐渐升高交流电压的值,观察样品一的磁滞回线图形,并按大小纪录下八组一,三象限的定点值;4,将样品一从变压器铁心中取出,放入样品二,重复上面的操作,得到另外八组数据;5,将所得数据进行作图分析。
数据处理 样品一: 原始数据:得到的图形为:U 2/m vU1/mv样品二:原始数据:得到的图形为:-10-5510U 2/m vU1/mv误差分析上图基本上能够符合实验要求,但仍不是十分准确,产生误差的原因主要有一下几点:1, 因为铁磁材料的磁导率与温度有十分密切的关系,有P.居里定律知,在磁场强度H 不是太强,温度T 不是太低时有Tb m =χ 其中b 是常数, T 是磁材料的温度;所以初级线圈通电后产生的热不可避免的要影响到实验的准确性. 这也是实验中要求我们注意初级线圈不可通电太长时间的原因.2, 示波器的读数不是十分稳定,可能是由于仪器老化也有可能是接线头的地方连线不结实,所以造成读数困难,难于测出准确的定点值.3, 本实验开始时涉及到退磁的问题,有可能在退磁的过程中,磁材料的磁性并未完全退掉,造成在实验时H 会有所变化,因为由M BH -=μ其中M 为磁材料的磁化强度,B 为磁感应强度,0μ为真空磁导率; 起始的M 就会对H 产生影响,实验也有可能不准确.。