磁性测量基础篇之磁路-磁学国家重点试验室-中国科学院物理研究所
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实验二十三 示波器法测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞曲线【目的】1.了解用示波器法显示磁滞回线的基本原理2.学会用示波器法测绘磁化曲线和磁滞回线【原理】1.铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁材料)除了具有高的磁导率外,另一个重要的特点就是磁滞。
磁滞现象是材料磁化时,材料内部磁感应强度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。
图4-48表示铁磁质的这种性质,设铁磁质在开始时没有磁化,如磁场强度H 逐渐增加,B 将沿oa 增加,曲线oa叫做起始磁化曲线,当H 增加到某一值时,B几乎不变。
若将磁场强度H 减小,则B 并不沿原来的磁化曲线减小,而是沿图中ab 曲线下降,即使H 降到零(图中b 点),B 的值仍接近于饱和值,与b 点对应的B 值,称为剩余磁感应强度B r(剩磁)。
当加反向磁场H 时,B 随着减小,当反向磁场H 达到某一值(如图中c 点)时,B=0,与oc 相当的磁场强度H c称为矫顽磁力。
当反向磁场继续增加时,铁磁质中产生反向磁感应强度,并很快达到饱和。
逐渐减小反向磁场强度,减到零,再加正向磁场强度时,则磁感应强度沿defa 变化,形成一闭合曲线abcdefa ,称该闭合曲线为磁滞回线。
由于有磁滞现象,能够有若干个B 值与同一个H 值对应,即B 是H 的多值函数,它不仅与H 有关,而且与这铁磁质磁化程度有关。
例如:与H=0相应的B 有以下3个值。
⑴B =0的o 点,这与原来没有磁化相对应。
⑵B =B r,这是在铁磁质已磁化后发生的。
⑶B =-B r,这是在反向磁化后发生的。
必须指出,当铁磁材料从未被磁化开始,在最初的几个反复磁化的循环内,每一个循环H 和B 不一定沿相同的路径进行(曲线并非闭和曲线)。
只有经过十几次反复磁化(称为“磁锻炼”)以后,才能获得一个差不多稳定的磁滞回线。
它代表该材料的磁滞性质。
所以样品只有“磁锻炼”后,才能进行测绘。
不同铁磁材料,其磁滞回线有“胖”、“瘦”之分,通常根据磁滞回线的不同形状将磁铁分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料等几种。