动态磁滞回线测定与分析数据处理1

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线(动态磁滞回线实验)磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用，种类也相当繁多，因此各种材料的磁特性测量，是电磁学实验中一个重要内容。

磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。

本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化，测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线，或者称为交流磁滞回线，它与直流磁滞回线是有区别的。

可以证明：磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功，并且因功转化为热而表现为损耗。

测量动态磁滞回线时，材料中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗，因此，同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。

本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法，了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。

一．实验目的1. 了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2. 用示波器测量软磁材料（软磁铁氧体）的磁滞回线和基本磁化曲线，求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。

3. 学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时，各自分度值的校准。

4. 用示波器显示硬铁磁材料（模具钢12Cr ）的交流磁滞回线，并与软磁材料进行比较。

二. 实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁性的原因。

一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。

如左图所示，当铁磁物质中不存在磁化场时，H 和B 均为零，在H B -图中则相当于坐标原点O 。

随着磁化场H 的增加，B 也随之增加，但两者之间不是线性关系。

当H 增加到一定值时，B 不再增加或增加的十分缓慢，这说明该物质的磁化已达到饱和状态。

m H 和m B 分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中A 点)。

如果再使H 逐步退到零，则与此同时B 也逐渐减小。

清华大学试验报告纸系别 机械工程系 班级 机械51班 姓名 陈璞做实验日期 2007年3 月30日 教师评定用示波器测动态磁滞回线[实验目的](1) 了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法；(2) 根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值；(3) 进一步学习示波器显示利萨如图形的方法。

[实验原理]利用示波器测动态磁滞回线的原理电路图如图所示。

将样品制成闭合的环形，其上均匀的绕有磁化线圈N1以及副线圈N2。

交流电压u加载磁化线圈上，线路上串联了一取样电阻R1。

将R1两端的电压u1加到示波器的X输入端上。

副线圈N2与电阻R2和电容R串联成一回路。

电容C两端的电压u c加到示波器的Y输入端上。

1、u1与磁场强度H成正比设环状样品的平均周长为l，磁化线圈的匝数为N1，磁化电流为i1（注意这是交流电的瞬时值），根据安培环路定律有Hl= N1 i1，即i1= Hl/ N1。

而u1= R1 i1，所以可得式中R1，l和N1皆为常数，可见u1与H成正比。

它表明示波器荧光屏上的电子束偏转的大小与样品中的磁场强度成正比。

2、u c（Y输入）在一定条件下与磁感应强度B成正比设样品的截面积为S，根据电磁感应定律，在匝数为的N2的副线圈中的感应电动势应为若副边回路中的电流为i2且电容C上的电量为q，则应有在上式中已考虑到副线圈匝数N2较小，因而自感电动势可忽略不计。

在选定线路参数时，有意将R2与C都选成足够大，使电容C上的电压降u c =q/C比起电阻上的电压降小到可以忽略不计。

于是，公式可以近似为将关系式代入得到不考虑其负号时，两式比较得到将等式两边对时间积分，由于B和u c都是交变的，积分常数为0。

整理后得到式中、S、和C皆为常数，可见与成正比，也就是说示波器荧光屏上的电子竖直方向偏转的大小与磁感强度成正比。

至此，可以看出，在磁化电流变化的一周期内，示波器的光点将描绘出一条完整的磁滞回线。

磁滞回线测量实验报告磁滞回线测量实验报告引言：磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的重要参数。

通过对磁滞回线的测量和分析，我们可以深入了解材料的磁性行为，并从中获得有用的信息。

本篇实验报告旨在介绍磁滞回线测量实验的目的、步骤和结果，并对实验所获得的数据进行分析和讨论。

一、实验目的：本次实验的主要目的是通过对某一磁性材料的磁滞回线测量，了解该材料的磁化特性以及磁滞回线的含义。

具体的目标包括：1. 测量和绘制材料的磁滞回线；2. 分析磁滞回线的特征，如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力等；3. 通过实验数据，讨论磁滞回线对材料磁性的影响。

二、实验步骤：1. 准备磁性样品和测量设备。

选择一块磁性样品，并将其放置在测量设备中，确保设备已经校准。

2. 施加外加磁场。

通过调节测量设备中的磁场源，逐渐增加外加磁场的强度，使其达到最大值，并将之后逐渐减小。

3. 测量磁滞回线数据。

在每个磁场强度值下，测量并记录材料的磁感应强度。

4. 绘制磁滞回线曲线。

将实验所得的磁感应强度值绘制成磁滞回线曲线。

三、实验结果：在本次实验中，我们测量了某磁性材料的磁滞回线，并得到了以下结果。

磁滞回线曲线如下图所示：[插入磁滞回线曲线图]从图中可以观察到以下几个主要特征：1. 饱和磁感应强度：磁滞回线中的一段水平线段代表材料的饱和磁感应强度。

在这段区域内，无论外加磁场的强度如何增加，材料的磁感应强度都不再增加。

2. 剩余磁感应强度：磁滞回线的起点对应着剩余磁感应强度。

当外加磁场为零时，材料仍然保持一定的磁感应强度，即剩余磁感应强度。

3. 矫顽力：磁滞回线中的一个特征点，即退磁点，表示了磁场逐渐减小时材料需要的磁场强度。

矫顽力越大，说明材料越难退磁。

四、数据分析和讨论：通过实验测量的磁滞回线数据，我们可以对该磁性材料的性质和行为进行一些分析和讨论。

磁滞回线的饱和磁感应强度可以告诉我们材料的磁性能。

当外加磁场的强度超过一定值时，材料将达到饱和，不再对外加磁场变化做出响应。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线(动态磁滞回线实验)磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用，种类也相当繁多，因此各种材料的磁特性测量，是电磁学实验中一个重要内容。

磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。

本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化，测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线，或者称为交流磁滞回线，它与直流磁滞回线是有区别的。

可以证明：磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功，并且因功转化为热而表现为损耗。

测量动态磁滞回线时，材料中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗，因此，同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。

本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法，了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。

一．实验目的1.了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2.用示波器测量软磁材料（软磁铁氧体）的磁滞回线和基本磁化曲线，求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。

3.学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时，各自分度值的校准。

4.用示波器显示硬铁磁材料（模具钢12Cr ）的交流磁滞回线，并与软磁材料进行比较。

二.实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁性的原因。

一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。

如左图所示，当铁磁物质中不存在磁化场时，H 和B 均为零，在H B -图中则相当于坐标原点O 。

随着磁化场H 的增加，B 也随之增加，但两者之间不是线性关系。

当H 增加到一定值时，B 不再增加或增加的十分缓慢，这说明该物质的磁化已达到饱和状态。

m H 和m B 分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中A 点)。

如果再使H 逐步退到零，则与此同时B 也逐渐减小。