铁磁质磁滞回线的动态测量

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测量磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的两个基本磁性特性，可以通过实验测量来获得。

磁化曲线反映了铁磁材料在外加磁场下的磁化过程，磁滞回线则是描述铁磁材料在磁场变化时磁化状态的变化过程。

在这篇文章中，我们将详细介绍铁磁材料磁化曲线和磁滞回线的测量方法。

一、磁化曲线的测量1、实验原理铁磁材料在外磁场作用下会被磁化，磁化过程可以被描述为一个磁化曲线。

实验中，我们可以通过应用不同大小的磁场来测量铁磁材料的磁化曲线，并在相应的磁场值处记录样品磁化强度。

2、实验步骤（1）选择适当的铁磁材料。

铁磁材料应该具有较高的磁滞回线，磁化曲线应平滑连续。

（2）制备样品。

将铁磁材料制成条状或薄片状，并尽可能保持样品尺寸一致。

（3）将制备好的铁磁材料打磨并清洗干净。

（4）准备实验装置。

将样品放置于磁感应计中间，并将磁感应计连接到电压表或电流表。

（5）应用不同大小的外磁场，并记录磁化强度。

使用恒流源或电压源，应用不同大小的电流或电压，同时记录磁感应计测得的磁感应强度，以得到磁化曲线。

重复多次实验，取平均值或绘制不同曲线来验证测量结果的准确性。

3、注意事项（1）要保持样品尺寸一致，以避免磁滞回线太宽或太窄。

（2）应避免外界干扰和温度变化对实验结果的影响。

（3）在应用不同磁场时，应注意不要让磁场过强以至于将样品磁化到饱和，否则曲线终止于饱和点。

（1）选择适当的铁磁材料。

（4）以一个磁场方向开始，应用不同大小的磁场，并记录磁化强度，记录下磁化曲线，此时磁滞回线仍未形成完整闭合环形。

（5）随着外磁场方向变化，记录相应的磁化曲线和磁滞回线，直到一整个闭合环形的曲线测得。

（6）重复多次实验，取平均值或绘制不同曲线来验证测量结果的准确性。

（1）测量时应注意保持外部环境的稳定，避免温度、震动等因素对实验结果的影响。

（2）应避免将试样磁滞回线的心磁化带磁化到饱和，否则将不能获得完整的磁滞回线。

（3）应避免在试样磁滞回线完成闭合之前改变外加磁场的方向，否则将失去呈环形的磁化曲线。

动态磁滞回线的测量班级姓名学号一、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。

3.根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度、剩磁和矫顽力的数值。

二、实验原理1.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，而是沿另一条曲线下降。

当H从-增加时，B将沿曲线到达A，形成一闭合曲线称为磁滞回线，其中H=0时，|B|=, 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-, 称为矫顽力。

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特性，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(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。

图1 B-H磁滞回线2.示波器测量磁滞回线的原理图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及副线圈，即所谓的罗兰环。

交流电压u加在磁化线圈上，为取样电阻，其两端的电压加到示波器的x轴输入端上。

副线圈与电阻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。

图2 用示波器测动态磁滞回线的原理图(1) (x轴输入)与磁场强度H成正比若样品的平均周长为l，磁化线圈的匝数为，磁化电流为i 1(瞬时值)，根据安培环路定理，有Hl=,而，所以(1)由于式中、ｌ和皆为常数，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()与样品中的磁场强度(H)成正比。

动态磁滞回线的测量实验报告实验目的：测量动态磁滞回线实验器材：1. 变压器2. 电流表3. 电压表4. 磁场计5. 电源6. 载流线圈7. 铁芯实验原理：当铁芯中通过交变电流时，会在铁芯中形成一个交变磁场。

磁场的大小和方向会随着电流的变化而发生变化，从而导致铁芯中的磁化程度发生变化。

磁化程度的变化也会在铁芯上产生一个磁场。

实验步骤：1. 将变压器连接到电源上，并保证电源的稳定。

2. 将电流表和电压表分别连接到变压器的输出端，测量电流和电压的数值。

3. 将磁场计连接到铁芯上的一个侧面，并将另一侧面放置在载流线圈中。

4. 开始测量，通过调整电流的大小和方向来改变铁芯中的电流磁场。

5. 同时通过磁场计来测量铁芯中的磁场的变化情况。

实验结果：根据测量所得的数据，绘制出动态磁滞回线的曲线。

根据曲线可以分析出铁芯的磁滞性能。

实验讨论及结论：根据实验结果，我们可以分析铁芯的磁滞性能。

磁滞回线的形状和大小可以反映出铁芯中的磁化程度和磁化的稳定性。

通过分析磁滞回线，可以得出铁芯的磁导率、矫顽力等参数。

实验的不确定性：由于实验中存在测量误差，可能导致实验结果与实际情况存在一定的差异。

为了减小测量误差，可以多次进行实验并取平均值，或者采用更精确的测量设备。

改进措施：在实验中，可以尝试使用更精确的设备，如数字电流表、数字电压表和高精度磁场计，以提高测量的精确度。

实验的应用：动态磁滞回线的测量可以应用于磁性材料的性能评估、电力设备的设计以及电磁场的模拟等领域。

实验的总结：通过本次实验，我们成功地测量了动态磁滞回线，并对铁芯的磁滞性能进行了分析。

实验结果对于磁性材料的研究和应用具有重要的意义。

同时，在实验过程中我们也发现了一些可以改进的地方，以提高测量结果的精确度。

整个实验过程进行顺利，实验目标得到了实现。

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 。