电磁学综合设计性
实验报告
实验名称：铁磁材料磁滞回线的研究
班 级：
姓 名:
学 号：
同组同学：
实验地点：宁夏大学基础物理实验中心
实验时间：2014-6-8
指导教师：
实验成绩： 电磁学综合设计性实验 Thursday, June 12, 2014
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目录
摘要 „„„„„„„„„„„„„„„2
关键字 „„„„„„„„„„„„„„2
实验目的 „„„„„„„„„„„„„2
实验仪器 „„„„„„„„„„„„„2
实验原理 „„„„„„„„„„„„„2
实验内容与步骤 „„„„„„„„„„5
数据记录及处理 „„„„„„„„„„6
误差分析 „„„„„„„„„„„„„9
实验结论 „„„„„„„„„„„„„9
心得体会 „„„„„„„„„„„„„10
参考文献 „„„„„„„„„„„„„10
电磁学综合设计性实验 Thursday, June 12, 2014
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铁磁材料磁滞回线的研究
摘 要：铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。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。研究铁磁材料的特性有着重要的意义，它在传统工业、生物医学中磁应用、军事领域以及考古天文地址采矿界领域都有着广泛的应用。研究铁磁材料重要的方法是测量和分析磁滞回线和基本磁化曲线。
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南昌大学物理实验报告
课程名称： 大学物理实验
实验名称： 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
学院： 专业班级：
学生姓名： 学号：
实验地点： 座位号：
实验时间：
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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HD、Br、BS和（Hm·Bm）等参数。
4. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
二、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HS时，B到达饱和值BS，oabs称为起始磁化曲线。图1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＝O时，B不为零，而保留剩磁Br。
实验名称：软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量
铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类.软磁材料的矫顽力Hc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.磁化曲线和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Bs、剩磁Br.磁滞损耗P等参数均可以从磁滞回线和磁化曲线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据.
铁磁材料磁化时，其磁感强度随磁场强度的变化非常复杂.有如下特点：
1．一块从未被磁化的软磁材料磁化时，当H由0开始逐渐增加至某最大值Hm，B也由0开始逐渐增加，由此画出的B-H曲线o-a称起始磁化曲线，如图1所示. 起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线很陡，第三阶段曲线又变得平缓.最后B趋于不变，这种现象称为饱和.饱和时的磁感强度称为饱和磁感强度，记做Bs.
2．磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的，当磁场由饱和时的Hm减小至0，B并非沿原来的磁化曲线返回，而是滞后于H的变化.当H=0时，B=Br，称为剩余磁感应强度.要想使B为0，就必须施加一反向磁场-Hc.Hc称为矫顽力. 继续加大反向磁场至-Hm，曲线到达a'，磁感应强度变为-Bs.磁场再由-Hm变至Hm，曲线又回到a，形成一条闭合曲线，叫磁滞回线.
3．如果初始磁化磁场由0开始增加至一小于Hm的值H1，然后磁场在- H1与H1之间变化，也可以得到一条磁滞回线.但这条曲线不是饱和的.逐渐增加磁场至H2，H3，H4，…(H2
H H1 H2 H3
图2 磁滞回线和基本磁化曲线 H
a' a B
Bs
c
b' H Hm o Br
Hc
-Bs
图1 起始磁化曲线和磁滞回线 i1 i2
Ux Uy N2 N1 R2 隔离变压器
示波器 R1
220V 【实验目的】
1．了解有关铁磁性材料性质的知识；
2．了解用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的原理；
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..专业知识编辑整理.. 实验26 铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量
铁磁性材料分为硬磁材料和软磁材料。软磁材料的矫顽力小于100A/m，常用于电机、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。铁磁材料的磁化过程和退磁过程中磁感应强度和磁场强度是非线性变化的，磁滞回线和基本磁化曲线是反映软磁材料磁性的重要特性曲线。矫顽力、饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、初始磁导率、最大磁导率、磁滞损耗等参数均可以从磁滞回线和基本磁化曲线上获得，这些参数是磁性材料研制、生产和应用的总要依据。采用直流励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为静态磁滞回线；采用交变励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为动态磁滞回线。本实验利用交变励磁电流产生磁场对不同性能的铁磁材料进行磁化，测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。
【实验目的】
①了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。
②掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法，加深对铁磁材料磁化规律的理解。
③学会根据磁滞回线确定矫顽力 、剩余磁感应强度 、饱和磁感应强度 、磁滞损耗等磁化参数。
【实验仪器与用具】
FB310型动态磁滞回线实验仪，双踪示波器，导线。
【实验原理】
1．磁性材料的磁化特性及磁滞回线
研究磁性材料的磁化规律时，一般是通过测量磁化场的磁场强度H与磁感应强度B之间的关系来进行的。铁磁性材料磁化时，它的磁感应强度B要随磁场强度H变化而变化。但是B与H之间的函数关系是非常复杂的。主要特点如下：
（1）当磁性材料从未磁化状态（H=0且B=0）开始磁化时，B随H的增加而非线性增加由此画出的HB曲线称为起始磁化曲线，如图3.26.1（O-a）段曲线。起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线较陡，第三阶段曲线又趋于平缓。最后当H增大到一定值mH后，B增加十分缓慢或基本不再增加，这时磁化达到饱和状态，称为磁饱和。达到磁饱和时的mH和sB分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度，对应图3.26.1中的a点。 ..WORD完美格式..
