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1、理学院物理实验教学中心 姜富强 助教,动态磁滞回线的测定,主要内容,实验目的 实验仪器 实验原理,实验内容与步骤 数据处理 实验分析及应用,实验目的,理解铁磁材料的磁滞回线、磁化曲线以及剩磁、矫顽力等概念； 学习用示波器观察铁磁材料磁滞回线的方法。,实验装置,低频信号发生器：,示波器：,9孔插线方板及相应的电器元件等,实验原理,把未磁化的均 匀铁磁质充满 一螺绕环，如 图：,1.磁介质,线圈中通入电流(励磁电流)后，铁磁质就被磁化。根据有介质时的安培环路定理，当励磁电流为I时，环内的磁场强度：,实验原理,铁芯中的B由磁通计上的 次级线圈测出，这样，通 过改变励磁电流，可得到 对应的一组B和H的
2、值，从 而给出一条关于试样BH 的关系曲线（磁化曲 线）。,2. 实验原理图,实验原理,使励磁电流从零开始，此时B=H=0，然后逐渐 增大电流，以增大H 。测得B与H的对应关系如 图所示：,从S开始，B几乎不随H的增大而增大，介质的磁化达到饱和。与S对应的HS称饱和磁场强度，相应的BS称饱和磁感应强度。,随H的增大，B先缓慢增大(OA段)，然后迅速增大(AB段)，过B点过后，B又缓慢增大(BC段)。,3. 磁滞回线和基本磁化曲线,当铁磁质达到饱和状态后，缓慢地减小H，铁磁质中的B并不按原来的曲线减小，并且H=0时，B不等于0，具有一定值，这种现象称为剩磁。,要完全消除剩磁Br，必须加反向磁场，
3、当B=0时磁场的值Hc为铁磁质的矫顽力。,当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线为一闭合曲线磁滞回线。,实验内容,熟悉低频信号发生器和示波器各旋钮的作用，并调节示波器的光点在屏幕坐标的中心位置； 按图连接线路，在确认调压器的输出为0伏后，接通电源。 逐渐升高信号源的输出电压，屏幕上应出现磁滞回线的形状。调节示波器的分度旋钮，使磁滞回线充满整个屏幕后。 基本磁化曲线的测量：从0V开始，逐渐增加信号源的输出电压为0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V，分别记下对应的每条磁滞回线的顶点坐标，原点与各磁滞回
4、线顶点坐标的连线，就是基本磁化曲线。,5.饱和时的磁滞回线测量：在坐标纸上描 绘磁化饱和时的磁滞回线，并对示波器上 每格对应的H和B 值进行标定。,B的变化总落后于H的变 化，称磁滞现象。,数据处理,基本磁化曲线数据表格 ：,饱和磁滞回线数据表格：,铁磁性材料实验结果分析及应用：,实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大，分为软磁材料，硬磁材料，矩磁铁氧体材料。,应用 硅钢片，作变压器、电机、电磁铁的铁芯，铁氧体(非金属)作高频线圈的磁芯材料。,特点 磁导率大，矫顽力小，容易磁化，也容易退磁，磁滞回线包围面积小，磁滞损耗小。,软磁材料,特点 剩余磁感应强度大，矫顽力大，不容易磁化，也不容易退磁，磁滞回线宽，磁滞损耗大。,硬磁材料,应用 作永久磁铁，永磁喇叭等。,应用 作计算机中的记忆元件，磁化时极性的反转构成了“0”与“1”的物理载体。,矩磁材料,特点 磁滞回线呈矩 形状,
