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《磁化曲线和磁滞回线测量》实验要求与指引

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《磁化曲线和磁滞回线测量》实验要求与指引
z 实验预习要求：（实验前完成）
1、 明确本实验要求做的内容（测量初始磁化曲线和磁滞回线）；
2、 阅读实验原理部分，弄懂（1）铁磁质磁化过程中的初始磁化、磁饱和、磁滞、剩磁、
矫顽力等现象和概念，以及H 与B 的非单值关系；（2）实验中，H 和B 的测量原理和方法；
阅读【附录
1】初步了解仪器的使用； B B H U SN CR B dt E CR U dt dB S N E U LR N H R I UH L I N H ⋅=⇒=−=⋅=
⇒==
∫2
2222
221
1
1111
1
和，和3、 阅读【注意事项】；
4、 写好预习报告（预先写好实验报告里的实验目的、实验仪器、实验原理（要有文字描述、
有关公式）、实验主要步骤等部分以及在预习报告纸上设计画好实验数据的记录表格和做好要求做的【预备问题】的1、2、3。

z 实验测量要求
1、 设定测量电路的电路元件参数（按智能实验仪默认参数取值）：取样电阻R 1=5.5Ω，
积分电阻R 2=30K Ω，积分电容C=3.0μF, 励磁电流频率实验时分别设f =50.0Hz 和f =70.0Hz 。

另外蓝色磁环几何参数：截面S=124mm 2，平均磁路长度L=130mm ，N1 =N2 =100匝已由实验室给定； 2、 测量电路连接（5分钟内连接好）；
3、 打开电源开关，按实验讲义的【实验内容与步
骤】要求进行实验：
¾ 观察磁滞回线簇和初始磁化曲线； ¾ 逐点测量初始磁化曲线；（分别取交流励磁
电流频率f =50Hz 和70Hz 测量）； ¾ 逐点测量磁滞回线。

（分别取交流励磁电流频率f =50Hz 和100Hz 测量）。

（自行设计数据表记录数据）。

4、 数据处理；（课后完成，写在实验报告上）
按讲义【数据处理】要求作图（一定要用作图纸作图或用（建议）Excel 作图打印）； 5、 做思考题1、2。

（课后完成，写在实验报告上）
z 实验报告要求（实验后完成）
按实验报告格式要求写好实验报告，其中思考题做P.150的1、2、3题。

（注意不要缺了有关的计算过程以及实验分析讨论和思考题等部分）
z测量数据记录和处理计算参考
磁滞回线测量实验数据处理
测量电路各元件参数设定：取样电阻R1=5.5Ω，积分电阻R2=30KΩ，积分电容C=3.0μF, 蓝色磁环几何参数：截面S=124mm2，平均磁路长度L=130mm，N1 =N2 =100匝, 励磁电流频率：f=50.02Hz
实验测量记录于下面各表：
一、基本磁化曲线测量（从观测的磁滞回线族上测量）表一
Hm(A/m) Bm(T)
0.0 0.003
19.9 0.057
36.6 0.119
52.8 0.200
71.6 0.278
104.9 0.350
168.2 0.381
242.3 0.398
308.1 0.401
356.0 0.404 二、初始磁化曲线测量（逐点测量）表二H/(A/m)B/(t)
0.0 0.003
19.9 0.064
36.6 0.125
52.8 0.200
71.6 0.285
104.9 0.350
169.0 0.384
246.5 0.401
309.3 0.409
359.7 0.408
400.1 0.415
*表一的Hm、Bm分别是各磁滞回线顶点状态值。

读出方法是：在显示相应完整磁滞回线后，按7逐点查询的第一个查询值或在显示完整的磁滞回线后直接在屏幕左上角给出的数值。

三、磁滞回线测量（逐点测量）
H/(A/m) B/(t)
359.3 0.408
326.0 0.401
277.7 0.398
223.1 0.387
168.6 0.381
115.7 0.364
69.9 0.343
29.1 0.309
-5.8 0.268
-34.9 0.214
-59.9 0.149
-79.9 0.071
-93.2 -0.013 -103.6 -0.105 -114.9 -0.197 -131.1 -0.285 -166.9 -0.364 -310.6 -0.408 -330.6 -0.404 -284.8 -0.401 -232.3 -0.391 -176.5 -0.384 -124.5 -0.370 -76.6 -0.347 -34.9 -0.316
0.0 -0.275
30.8 -0.224
56.2 -0.159
76.2 -0.081
90.7 0.000 101.6 0.091 113.2 0.187 130.3 0.282 164.0 0.360 319.8 0.408 359.3 0.408
从图上可得：磁饱和时，)(41.0)/(300T Bm m A Hm ≈≈，
剩磁：)(28.0T Br ≈，矫顽力：)/(5.90m A H C ≈。

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铁磁材料磁化曲线与磁滞回线的测绘资料

铁磁材料磁化曲线与磁滞回线的测绘资料


CAL
INPUT !
300VpkMAX
(通道2灵 敏度细调)
通道2接口
触发选择开关
通道2交\直流\接地选择开关
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
TH-MHC型磁滞回线实验仪
样品1
样品2
n
N
n
N
Y
UB
R2(Ω) 10.0k
R1(Ω)
电源开关
U(V)
~
UH X
C2
20μF
R1选择
U选择
POSITION DC
MODE
DC POSITION
mv
BAL
CH2
ALT CHOP
BAL
MV
CH1
ADD
(通道1灵敏度细调)
INPUT !
300VpkMAX
CAL.5V
通道1接口
CAL
AC GND DC
通道1交\直流\接地选择开关
通道选择
CH1 CH2 VERT MODE
PULL INVERT
AC GND DC
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
TH-MHC型智能磁滞回线测试仪
H
[A/m ]
功能 数位 数据 确认 复位
B
UB(Y)
[T]
UH(X)
实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容和步骤 报告要求
【实验内容】
1．电路连接：
~UH
N
R1
R2
nC
YX
TH-MHC型磁滞回线实验仪
样品1
样品2
LEVEL 300VpkMAX
(触发电平)
SOURCE
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律，加深对铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线概念的理解。

2、学会使用示波器观察并测绘铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线。

3、测定样品的一些基本磁化参数，如饱和磁感应强度 Bs、剩磁感应强度 Br、矫顽力 Hc 等。

二、实验原理1、铁磁材料的磁化特性铁磁物质具有很强的磁化能力，其磁导率远大于非铁磁物质。

铁磁材料的磁化过程是不可逆的，存在磁滞现象。

2、磁滞回线当磁场强度 H 从零开始逐渐增加时，磁感应强度 B 随之增加。

当H 增大到一定值时，B 不再增加，达到饱和值 Bs。

随后逐渐减小 H，B 并不沿原曲线减小，而是滞后于 H 的变化。

当 H 减小到零时，B 不为零，而是保留一定的值 Br，称为剩磁感应强度。

要使 B 减为零，必须加反向磁场，当反向磁场达到一定值 Hc 时，B 才为零，Hc 称为矫顽力。

继续增大反向磁场，B 达到反向饱和值Bs，再逐渐增大正向磁场，B 又沿原来的曲线变化，形成一个闭合的曲线，称为磁滞回线。

3、基本磁化曲线将一系列不同幅值的正弦交变磁场依次作用于铁磁材料样品，可得到一系列大小不同的磁滞回线。

连接各磁滞回线顶点的曲线称为基本磁化曲线。

三、实验仪器示波器、实验变压器、电阻箱、标准互感器、待测铁磁材料环形样品等。

四、实验步骤1、按实验电路图连接好线路，检查无误后接通电源。

2、调节示波器，使其能清晰显示磁滞回线。

3、逐渐增大交流电压，使磁场强度 H 逐渐增加，观察示波器上磁滞回线的变化，直至达到饱和。

4、逐点记录磁滞回线顶点的坐标（H，B）。

5、减小交流电压，重复上述步骤，测量多组数据。

6、根据测量数据绘制磁滞回线和基本磁化曲线。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表｜交流电压（V）｜磁场强度 H（A/m）｜磁感应强度 B（T）｜｜｜｜｜｜｜｜｜2、根据实验数据，在坐标纸上绘制磁滞回线。

3、连接磁滞回线的顶点，得到基本磁化曲线。

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的 测量

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的 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。

物理实验指导书：磁化曲线和磁滞回线

物理实验指导书：磁化曲线和磁滞回线

磁化曲线和磁滞回线一、实验目的1、通过实验研究铁质材料性质并掌握用示波器观察磁化曲线和磁滞回线的基本测绘方法。

2、从理论利实际应用上加深对材料磁特性的认识。

二、实验原理1、铁材料的磁滞现象铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H 与磁感应强度B 之间的关系的特征。

将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化，当磁场强度H 由零增加时，磁感应强度B 由零开始增加。

H 继续增加，B 增加缓慢，这个过程的B-H 曲线称为起始磁化曲线，如图1中的oa 段所示。

当磁场强度H 减小，B 也跟着减小，但不按起始磁化曲线原路返回，而是沿另一条曲线 (图1中)ab 段下降，当H 返回到零时，B 不为零，而保留一定的值Br ，即铁磁材料仍处于磁化状态，通常Br 称为磁材料的剩磁。

将磁化场反向，使磁场强度负向增加，当H 达到某一值H c 时，铁磁材料中的磁感应强度才为零，这个磁场强度H c 称为磁材料的矫顽力。

继续增加反向磁场强度，磁感应强度B 反向增加。

如图1 cd 段所示。

当磁场强度由-H m 增加到H m 时，其过程与磁场强度从H m 减小到-H m 过程类似。

这样形成一个闭合的磁滞回线。

逐渐增加H 的值，可以得到一系列的逐渐增大的磁滞回线，如图2所示。

把原点与每个磁滞回线的顶端，a 1，a 2，a 3，…连接起来即得到基本磁化曲线。

如图2中oa 段所示。

当H m 增加到一定程度时，磁滞回线两端较平，即H 增加，B 增加很小，在此时附近铁磁材料处于饱和状态。

基本磁化曲线上的点与原点连线的斜率称为磁导率μ，在给定磁场强度条件下表征单位H 所激励出的磁感应强度B ，直接表示材料磁化性能强弱。

从磁化曲线上可以看出磁导率并不是常数。

当铁磁材料处于饱利状态时，磁导率减小较快。

曲线起始点对应的磁导率称为初始磁导率。

磁导率的最大值称为最大磁导率。

这两者反映μ—H 曲线的特点，如图3所示。

2、示波器显示样品磁滞回线的实验原理及电路只要设法使示波器X 轴输入正比于被测样品中的H ，使Y 轴输入正比于样品的B ，保持 H 和B 为样品中的原有关系就可在示波器荧光屏上如实地显示出样品的磁滞回线。