鐵磁材料的磁滯回線

磁滯回線基本磁化曲線?電磁學系列7浙江大學物理實驗中心

鐵磁材料磁化的過程中，在從飽和點減小外磁場時，相應的磁感應強度要高于初始磁化時的磁感應強度，它的減小要比磁場強度的降低“緩慢”或者“滯后”。磁性材料的這種特性稱磁滯現(xiàn)象，所形成的閉合曲線稱為磁滯回線。一、實驗目的

1、掌握磁滯、磁滯回線和磁化曲線的概念，加深對鐵磁材料的剩磁、矯頑力、磁滯損耗及磁導率等主要物理量的理解.2、認識鐵磁材料的磁化規(guī)律，比較兩種典型的鐵磁物質(zhì)的動態(tài)磁特性.3、掌握用示波器法觀測磁滯回線的基本原理。二、實驗原理

若在由電流產(chǎn)生的磁場中放入鐵磁材料，鐵磁材料內(nèi)部的磁場強度H和磁感應強度B有以下關系：

對鐵磁材料來說，磁導率μ不是一個常量，而是隨H的變化而改變的物理量，即μ=f(H）為非線性函數(shù)，所以，B與H的關系也是非線性的。

鐵磁材料在反復磁化的過程中，H----B之間的變化過程如圖所示,圖中的原點o表示磁化前鐵磁材料處于B=H=0，當磁場H從零開始增加時，磁感應強度B隨之緩慢上升，如線段oa所示，繼之B隨H迅速增長，如ab所示，其后B的增長又趨緩慢，并當H增至Hm時，B到達飽和值Bm，oabm稱為起始磁化曲線。

oabmHBHmBm

當磁場從Hm逐漸減小至零，磁感應強度B并不沿起始磁化曲線恢復到“o”點，而是沿另一條新的曲線mr下降，也減小，但B的變化滯后于H的變化，當H=0時，B不為零，而保留剩磁Br。

mr0BrHB

當磁場反向從o逐漸變至-Hc時，磁感應強度B消失，說明要消除剩磁，必須施加反向磁場，Hc稱為矯頑，它的大小反映鐵磁材料保持剩磁狀態(tài)的能力，線段rc稱為退磁曲線。

-HCrc0HB

圖還表明，當磁場按Hm→0→-Hc→-Hm

→0→Hc

次序變化，相應的磁感應強度B則沿閉合曲線mrcmrcm變化，這一閉合曲線稱為磁滯回線。Hm-Hm0mrcm’r’c’BH三、實驗方案

E待測樣品為型矽鋼片R1為勵磁電流取樣電阻。

I通過N的交流勵磁電流N為勵磁繞組

n為用來測量磁感應強度B而設置的繞組，

ER1NnR2CXY實驗線路～樣品的磁化場強：

L為樣品平均磁路。式中的N、L、R1均為已知常數(shù)樣品的磁感應強度繞組n和R2、C2電路給定，S為樣品繞組線的截面積綜上所述，將U1和U2分別加到示波器的“x輸入”和“y輸入”便可觀察樣品的B－H曲線；如將U1和U2加到測試儀的信號輸入端可測定樣品的飽和磁感應強度Bm、剩磁Br、矯頑力Hc、磁滯損耗[BH]以及磁導率等參數(shù)。四、實驗裝置交變電源間隔0.3V樣品材料E實驗時采用導線將元件連接成所需要的電路同一點實驗組合板微機測試儀附微機測試儀的使用

1按【功能】直到顯示【HB】，【TEST】然后按【確認】，2兩窗口顯示【。。。?！可缘绕蹋绯霈F(xiàn)【GOOD】則表示正常，可以測量。3再按【功能】兩窗口顯示【HB】【TEST】

4接著按【功能】兩窗口顯示【HSHOW】【BSHOW】

5緊接著按【功能】出現(xiàn)兩窗口顯示【NoX】重復按【功能】，則出現(xiàn)H，B的數(shù)據(jù)。記錄所有大約300個數(shù)據(jù)，作出取舍后，保留40個數(shù)據(jù)作出磁滯回線。示波器x-y顯示設置示波器面板1按顯示DISPLY步驟2將格式由

YT設置成YX五、實驗內(nèi)容1、觀測樣品的磁滯回線

a、電路連接按原理圖所示的電路接線，將電壓選擇5.6孔令U小于2V,并令R1=5，UH和UB（即U1和U2）分別接示波器的“x輸入”和“y輸入”。

b、觀測磁滯回線：開啟示波器采用X-Y顯示，并分別調(diào)節(jié)示波器x軸和y軸靈敏度，使顯示屏上出現(xiàn)圖形大小合適的磁滯回線，若圖形頂部出現(xiàn)編織狀的小環(huán)，如圖所示，這時可降低勵磁電壓U予以消除）測試過程2、滯回線H---B參數(shù)的測試

A：用微機測試儀記錄磁滯回線上若干點的（H、B）值，用坐標紙繪制B－H曲線（可利用計算機程序繪制）注意：特殊點的測量，如Hm,Bm,HC,Br。

測量曲線所圍面積微機測試儀使用演示B、測繪樣品的磁滯回線的數(shù)據(jù)表格

Hc=

，Br=

，Bm=

，[BH]=

。

H×104(A/m)B×102(T)H×104(A/m)B×102(T)H×104(A/m)B×102(T)

N0N0N03、測繪－H曲線及基本磁化曲線：

接通實驗儀和測試儀之間的連線。對樣品進行如圖所示之退磁，然后依此測定U=0.3，0.6，0.9，1.2，1.5……3.0V時的十組Hm、Bm值，作－H曲線。U(V)