如何绘制铁磁材料磁滞回线

大学物理实验,技术物理系,铁磁材料磁滞回线的测绘,内容提要,实验目的实验原理注意事项,仪器介绍实验内容思考题,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GOS6021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=H。然而铁磁材料的磁导率不是常量，B与H是非线性关系。,起始磁化曲线,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。,1起始磁化曲线,实验原理,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。,磁滞回线,实验原理,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。,实验原理,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=2.5，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=10F，R2=10k，n=150匝，S=80m*m，由UB可以确定B。,实验原理,实验内容,按测试仪上所给电路图连接线路。令R1=2.5，“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。,（1）电路连接,（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=2.5，在磁滞回线上选取1012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。,（5）测定磁滞回线,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。,实验内容,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