軟磁材料磁滯回線

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1、北方民族大學物理實驗中心普通物理實驗指導書軟磁材料磁滯回線和磁化曲線測量BHaBBsca'b'HHmoBrHc圖1起始磁化曲線和磁滯回線鐵磁材料按特性分硬磁和軟磁兩大類.軟磁材料的矯頑力Hc小于100A/m，常用做電機、電力變壓器的鐵芯和電子儀器中各種頻率小型變壓器的鐵芯.磁化曲線和磁滯回線是反映鐵磁材料磁性的重要特征曲線.矯頑力和飽和磁感應強度Bs、剩磁Br.磁滯損耗P等參數(shù)均可以從磁滯回線和磁化曲線上獲得.這些參數(shù)是鐵磁材料研制、生產(chǎn)、應用是的重要依據(jù).鐵磁材料磁化時，其磁感強度隨磁場強度的變化

2、非常復雜.有如下特點：1．一快從未被磁化的材料磁化時，當H由0開始逐漸增加至某最大值Hm，B也由0開始逐漸增加，由此畫出的B-H曲線o-a稱起始磁化曲線，如圖1.起始磁化曲線大致分為三個階段，第一階段曲線平緩，第二階段曲線很陡，第三階段曲線又變得平緩.最后B趨于不變，這種現(xiàn)象稱為飽和.飽和時的磁感強度稱為飽和磁感強度，記做Bs.BHH1H2H3圖2磁滯回線和基本磁化曲線2．磁化過程中材料內(nèi)部發(fā)生的過程是不可逆的，當磁場由飽和時的Hm減小至0，B并非沿原來的磁化曲線返回，而是滯后于H的變化.當H=0是

3、，B=Br，稱為剩余磁感應強度.要想使B為0，就必須施加一反向磁場-Hc.Hc稱為矯頑力.繼續(xù)加大反向磁場至-Hm，曲線到達，磁感應強度變?yōu)?Bs.磁場再由-Hm變至Hm，曲線又回到a，形成一條閉合曲線，叫磁滯回線.3．如果初始磁化磁場由0開始增加至一小于Hm的值H1，然后磁場在-H1與H1之間變化，也可以得到一條磁滯回線.但這條曲線不是飽和的.逐漸增加磁場至H2，H3，H4，…(H2

4、實驗中心普通物理實驗指導書【實驗目的】1．了解有關鐵磁性材料性質(zhì)的知識；2．了解用示波器動態(tài)測量軟磁材料磁滯回線和基本磁化曲線的原理；3．學習并體會物理實驗方法中的轉換測量法；4．掌握用示波器動態(tài)測量軟磁材料磁滯回線和基本磁化曲線的方法.【實驗器材】GY-4隔離變壓器；CZ-2磁質(zhì)回線裝置；COS5020示波器.【實驗原理】軟磁材料的樣品可做成閉合回路狀（如圖所示），在樣品上繞N1匝初級線圈和N2匝次級線圈，初級線圈里通過電流i1，在樣品中產(chǎn)生磁場，其磁場強度為i1i2UxUyN2N1R2C隔離變壓

5、器示波器XYR1220V（1）式中l(wèi)是初級線圈所繞樣品的平均長度，R1是與初級線圈串聯(lián)的電阻，u1是R1兩端的電壓.采用動態(tài)測量法，初級線圈里需通過交流電（由隔離變壓器提供）.樣品被磁化后產(chǎn)生變化的磁通量，進而在次級線圈中產(chǎn)生感應電動勢：【數(shù)據(jù)記錄】表1軟磁材料基本磁化曲線繪制的測量數(shù)據(jù)兩通道電壓參數(shù)：X_____________Y_____________3北方民族大學物理實驗中心普通物理實驗指導書隔離變壓器電壓值（V）01020304050607080…磁滯回線定點坐標x（格數(shù)）y（格數(shù)）對應的

6、電壓值ux（V）uy（V）H（A/m）B(T)表2Hc、Bs、Br的測量數(shù)據(jù)名稱坐標（格數(shù)）坐標平均值（格數(shù)）對應的電壓值（V）實驗值（單位）>0<0矯頑力Hc飽和磁感強度Bs剩磁Br注意事項：1．測量前檢查示波器兩通道的垂直微調(diào)旋鈕是否在校準位置.2．確定軟磁材料飽和時對應隔離變壓器的電壓，飽和時示波器上類磁滯回線的尖端連接處的兩條曲線變得重合.思考題：1．如果測量前沒有將材料退磁，會出現(xiàn)什么情況？2．用磁路不閉合的樣品進行測量會導致什么結果？3．測量時磁場H是正弦變化的，磁感強度B是否按正弦規(guī)律

7、變化？反之，若磁感強度B是正弦變化的，磁場H是否也按正弦規(guī)律變化？附錄：3北方民族大學物理實驗中心普通物理實驗指導書磁滯回線裝置參數(shù)匝匝3