如何绘制铁磁材料磁滞回线.ppt

内容提要 实验目的 实验原理 注意事项 实验目的 加深理解铁磁材料的磁化特性。 学会用示波器测定铁磁材料的基本磁 化曲线和磁滞回线。 仪器介绍 磁滞回线测试仪 GOS—6021示波器 实验原理 一 、铁磁材料的磁化规律 铁磁材料在外加磁场中被磁化，磁场强度H（即外加磁场）与铁磁材料内部的磁感应强度B的关系为B=μH。然而铁磁材料的磁导率μ不是常量，B与H是非线性关系。 实验原理 图中原点O表示磁化前铁磁材料处于磁中性状态。当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，继之B随H迅速增长，其后B的增长又趋缓慢，当H增加到Hm时，B达到饱和值Bm，从O到达饱和状态a这段B-H曲线，称为起始磁化曲线。 2．磁滞回线 当H从Hm减小时，B也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿另一曲线ab下降。当H下降为零时，B不为零。使磁场反向增加到-Hc时，材料中的磁感应强B下降为零，继续增加反向磁场到 -Hm，B又达到饱和值-Bm。逐渐减小反向磁场直至为零，再加上正向磁场直至Hm，则磁感应强度沿defa变化，于是得到一条闭合曲线abcdefa。这条曲线称为铁磁材料的磁滞回线。 二、测定铁磁材料基本磁化曲线和磁滞回 线的基本原理 本实验采用非电量电测技术的参量转换测量法，将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量，利用示波器对铁磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线进行观察测定。 实验线路 实验原理 待测样品为E1型矽钢片，N为励磁绕组，n为用来测量磁感应强度B而设置的绕组。R1为励磁电流取样电阻，根据安培环路定律，样品的磁化场强为： L=60mm，N=50匝，R1=2.5Ω，由UH可确定H。 实验原理 样品的磁感应强度瞬时值B与由测量绕组n、R2和C2所组成的电路有关： 　 C2 = 10μF，R2=10kΩ，n =150匝，S = 80m*m，由UB可以确定B。 实验内容 　　　 按测试仪上所给电路图连接线路。令 R1 = 2.5Ω，“U选择”置于0位。UH 和UB和分别接示波器的“ X输入”和“ Y输入” 插孔为公共端。　 实验内容 （2）样品退磁 开启测试仪电源，顺时针方向转动“U选择”旋 钮，令U从0依次增至3V，然后逆时针方向转动旋钮，将U从最大值依次降为0。 实验内容 （3）观察磁滞回线 　　 开启示波器电源，工作模式调在 x-y 状态，令显示屏上的光点位于坐标网格中心。将“U选择”旋钮旋至2.2V，并分别调节示波器x和y轴的灵敏度旋钮，使显示屏上出现大小合适且形状最接近理论曲线的磁滞回线。 实验内容 （4）测定基本磁化曲线 　　 按实验内容（2）对样品退磁，然后从U=0开始，利用显示屏和灵敏度调整旋钮上的示值，依次测定U=0.5，1.0，…2.8V时相应出现的每一磁滞回线顶点的坐标即电压值UH（Ux）和 UB（Uy），并记录。 实验内容 对样品退磁后，令U=2.5V，R1=2.5Ω，在磁滞回线上选取10～12个点，测出其相应的坐标值即电压值UH和UB（被测点中必须包 括这些特殊点），并记录。 实验内容 （6）比较样品1和样品2的磁化性能 将样品2接在线路中，观察样品2的磁滞回线。 注意事项 测绘磁化曲线和磁滞回线时，必须将材料预先退磁，以保证 H = 0，B = 0。 励磁电压在实验过程中，应单调增加或单调减少，不可时增时减。 思考题 实验中通过什么方法获得B和H两个磁学量？ 测绘磁滞回线和磁化曲线为何要先退磁？ 如何判断铁磁材料属于软、硬磁材料？ * * 大学物理实验 仪器介绍 实验内容 思考题 起始磁化曲线 1．起始磁化曲线 磁滞回线 实验原理 实验原理 实验原理 （1）电路连接 （5）测定磁滞回线 *