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1、【实验内容与数据处理】实验材料：FeCoVSiB非晶合金薄带，带宽b=1.55mm,带厚b=40ym校准仪器常数用标准互感：互感系数（亨）M 0=5.09x10-51. 观察材料形状对磁化的影响样品：条形，1#长3cm, 2#长6.5cm；磁化螺线管磁场强度：（U为示波器X轴读数）；H=4.55x103 U/R0 探测线圈匝数：N2=150匝（附补偿线圈）。用示波器观察两样品在同一频率和最大磁场下磁滞回线,记录相当于各样品的矫 顽力Hc、饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr和最大磁化强度的读数Mm,比较两 样品的矩形度Mr/Ms。测完每个样品，将K1接校准一方（即接通标准互感），记 录示波器显示
2、图形X,Y的峰值，用式（6）计算仪器常数K0,用公式（11）计算相 应的Mm、Mr,用以上磁场（H）公式计算矫顽力（H c）。数据如下： 单位（V）样品U(Hc)U(Ms)U(Mr)U(Mm)Ux(K0)Uy(K0)3.5cm0.060.30.160.320.560.86.5cm0.060.250.150.260.560.7由= Uy 0 M0i0 M0 Ux得短样品 K0 = 6.17 X 104V/Wb长样品 K0 = 5.40 X 104V/Wb又由 M(t) = u(t)卩0K0N2S其中卩0 = 4 n x 10-7H/m N? = 150 匝 S = bd = 6.2X 10-9m
3、2H=4.55x103 U/R0样品Mm(A/m)Mr(A/m)Ms(A/m)Mr/MsHc3.5cm4.44X 1052.22X 1054.16X 1050.53124.096.5cm4.11X 1052.38X 1053.96X 1050.60124.09由以上数据对比可知,样品的长度会影响样品的磁性。2. 观测外加应力对磁化的影响： 样品：条形,上端固定,下端吊有秤盘； 磁化螺线管的磁场强度：（附补偿线圈） H=1.47x104U.R 在秤盘上加不同重力砝码（不加、加50克、加100克）,在同一频率和最大磁场下 用示波器观察各自的磁滞回线，记录Mm、He、M r的值，N2=200匝，用公
4、式（11）计算Mm、Mr,用本组磁场强度公式计算He。单位：V砝码U(Hc)U(Mr)U(Mm)Ux(K0)Uy(K0)50g0.090.170.340.560.7100g0.080.150.300.540.45计算装置常数：由=-U = Uy 0 M0i0 M0 Ux得，50g： K0 = 5.40 X 104V/Wb100g： K0 = 5.20 X 104V/Wb 又由 M (t) = U(t)卩0K0N2S其中卩0 = 4 n x 10-7H/m N2 = 200 匝 S = bd = 6.2X 10-9m2H=4.55xl03 U/R0得砝码Mm(A/m)Mr(A/m)Hc50g4.
5、04X 1052.02X 105601.36100g3.70X 1051.85X 105534.55砝码重量不同，应力大小不相等，磁弹性能也不同3. 环形样品的磁滞回线随外加磁场的变化和交流磁化曲线样品尺寸：内径 d1=7.54mm，外径 d2=7.66mm, h=1.55mm；磁化线圈：匝；探测线圈：N1=150匝N 2=20匝测试：在固定频率下，用示波器观察磁场从零开始变化对磁滞回线的影响，记录 各回线的最大点x，y值，分别用公式（2）、（7）计算磁场H和磁感应强度B值， 并绘制B-H曲线（换向磁化曲线），由B-H曲线计算最大磁导率ym=yOH） max，卩0为真空磁导率。K =-U =
6、Uy_R=6.11x104V/Wb0 M0i。 M0 UxX(mV)1.62.02.433.644.44.8Y(mV)2.73.13.54.467.59.613.0X(mV)5.05.45.66.07.08.09.010.0Y(mV)15.018.020.021.622.823.023.223.2BH(l0-8A/m)5.076.357.629.5211.412.714.015.2B(10-11 T)2.382.733.083.875.286.608.4511.4口 (H/m)373.6342.1321.7323.5368.6413.6480.3596.8H(l0-8A/m)15.817.11
7、7.719.022.2225.428.631.7B(10-11 T)13.215.817.619.020.120.220.420.4口 (H/m)664.8735.3791.3795.8719.9632.9567.6512.1H曲師I 1 i i 1 i 1 i 1 i 1 i5101520Si3J：35H f10 - j1D由B-H曲线可估测，最大磁导率Am约为795.8 H/m4. 观察频率对功耗的影响环形样品：在相同磁场幅值下测四个同频率(300-600HZ)的磁滞回线的面积，用 计算机采样，计算、记录面积。参照思考题3讨论频率对功耗的影响。注：每个磁滞回线在读数前先把磁场调到最大，参照
8、图7调节仪器上标有0的电位 器以消除H与B或M的相位差。300Hz：K0=8.14 X 104V/WbH(l0-7A/m)-5.71-4.44018.435.58.886.985.71B(10-9T)01.191.451.721.851.390.660400Hz：K0=7.89 X 104V/WbH(l0-7A/m)-9.52-6.35028.650.117.812.79.52B(l0-9T)01.361.571.771.841.500.89020m53050Integration of f=400i = 1 - 8X- -9.529.52f=4QO时的功耗閤Height1S.4365.930
9、150J19.05H/(107 A/m)AreaPeak at WidthW = 3.66 x 10-14 J500Hz：K0=7.68 x 104V/WbH(l0-7A/m)-15.9-6.35060.382.534.923.815.9B(10-9T)01.331.471.751.821.470.980201510352D-20100AM1)f=500时的功純图561 802582.522.25 18.2integration of f=500:i = 16x = 15.9- 15.9AreaPeak atWidth HeightW = 5.62 x 10-14 J600Hz：K0=6.73
10、 x 104V/WbH(l0-7A/m)-31.7-9.52063.514063.547.631.7B(l0-9T)01.281.441.751.841.281.040201510Q加 1001201401601196.90414041.22 18.4MOD时的功耗图Integration of f=600i = 1 - 8x =-317 -31.7AreaPeak at Width HeightW = 1.20 X 10-13 J由上图可见，功率f越大，B-H图面积越大，损耗功率越大。【思考题】1. 放大积分器的装置常数与哪些因素有关？调相移、磁场、外加应力以及更换样 品，什么情况下必须重新
11、校准？这问题在实验中要特别注意。答： 放大积分的装置常数与相移、样品、磁场大小有关。调整相移、磁场、外 加应力以及更换样品都需要重新校准。2. 为什么样品形状对磁滞回线和磁参量有影响？什么参量与形状无关？为什么？答：样品的横截面积改变磁通量的大小，所以对磁参量有影响。形状影响面积，即磁通量的大小，凡是与面积无关的参量都与形状无关。3. 磁滞损耗功率随频率增大，是否与频率成正比？为什么？答： 损耗功率是一秒内损耗的电磁能，磁化体单位体积试样一周期损耗的电磁 能量等于磁滞回线的面积，即磁滞损耗应该与频率成正比。但实验中可能由 于精度问题导致不成正比，但还是显著增大。4. 为什么把交流磁化曲线上任意一点的B和H的比值称为振幅磁导率？如果测试 频率变大或变小，磁化曲线将发生什么变化?答：振幅磁导率：当磁场强度随时间作周期性变化且其平均值为零，而且材料 在开始时处于规定的中性化状态时，在一定的磁通密度或外加磁场强度的振幅 下，由磁通密度峰值和外加磁场强度峰值得到的相对磁导率。测试频率变大，磁化曲线围成的面积就会增大。
