磁滞回线的测量_图文

1、用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线 实验原理:一铁磁质的磁化特性:1 铁磁质的相对磁导率,一般在之间,有的可高达。810421010-1>>r 2 铁磁材料的磁导率不是常数,而是与磁化条件和磁化历史有关。将铁磁材料做成环状样品如图:电流I 从0逐渐增加,H 也逐渐增加。输入信号测量仪器绕组线圈饱和磁感应强度初始磁化曲线当电流从0逐渐增加,线圈中的磁场强度H也随之增加,这样就可以测出若干组B,H值。以H为横坐标,B为纵坐标,画出B随H的变化曲线,这条曲线称为初始磁化曲线。当H增大到某一值后,B几乎不再变化,这时铁磁材料的磁化状态为磁饱和状态。此时的磁感应强度B s叫做饱和磁感应

2、强度。HB磁导率与H的关系曲线3 磁滞现象:铁磁材料的磁化过程是不可逆的。反向减小H 到0,则B 沿de 到-B r 。H 按原方向增加经ef 到H c ;继续增大H ,则B 沿fa 回到原来饱和状态。a b cde f 当铁磁质达到饱和后,减小H ,B 沿图ab 下降;当H=0时B=B r ,称为剩磁。当H =H c 时,B=0,bc 段是退磁曲线H c 称为矫顽力;反向继续增大H ,铁磁质反向沿cd 段达到饱和;-H c -B r B r不同的铁磁质具有不同形状的磁滞回线,按矫顽力的大小,铁磁材料可分为:软磁材料:矫顽磁力很小,适合于做变压器、电机中的铁芯等。硬磁材料:矫顽磁力很大,常用做

3、永磁体。常用在电表、收音机、扬声器中。矩磁材料:它的磁滞回线接近于矩形,可以用做“记忆”元件。 二实验原理:实验原理图可调变压器输出范围0100V电源交流伏特表接地端Ux U y负极正极实验设计思想:如果希望在示波器上显示出被测铁磁材料的磁滞回线,必须使输入到示波器X 偏转板上的电压U x 与磁场强度H 成正比,同时使输入到示波器y 偏转板上的电压U y 与铁磁材料中的磁感应强度B 成正比1.(11H N LR U x =该式表明了在交变磁场下,任一时刻输入到示波器上的电压降U x 与磁场强度H 成正比。输入到示波器y 偏转板上的电压U y:11R I U x =11I L N H =H N

4、L I 11=为了得到和铁磁材料中的瞬时磁感应强度B 成正比的U y 值,采用电阻R 2和电容C 组成的积分电路。R 1上的电压U x (取R 1远小于线圈N 1的阻抗2线圈N 1中交变磁场H 在铁磁材料中产生交变的磁感应强度B ,因此在线圈N 2中产生感应电动势,其大小用公式(2表示dt dB S N dt d 22=(22是线圈N 2中产生的感应电动势22,S N 分别是线圈N2的匝数和截面积fC R 212>>222R I 当时,=B CR S N dB CR S N dt dt dB CR S N U B y 2202222该式表明示波器垂直偏转板上的电压,即电容两端的电压

5、Uy 是正比例于磁感应强度B 的。=dt CR dt I CC Q U y 22211电容C 两端的电压:(2代入(3(3(4用示波器测量:y x U U ,电源开关辉度调节聚焦调节标尺亮度调节CH1通道的偏转因数旋钮CH1通道的偏转因数微调旋钮,测量时旋到CAL 处CH1的位移调整旋钮CH2通道各旋钮功能与CH1相同X-YNorm或CH1CAL CALCH2AC AC屏幕上显示磁滞回线时,示波器各旋钮的状态定标:a 点的坐标是,(y x n n 格格2,3=y x n n (2.021.0,(3.031.0V U V U y x =,11x U LR N H =yx n B B n H H =00,y U SN CR B 22=从U x 与H ,U y 与B 的关系式,可计算出H ,B 的值所谓对示波器定标,就是用H 0,B 0表示示波器上每大格对应的磁场强度H 和磁感应强度B 的值。有公式:a (n x ,n y 实验内容:1、熟悉示波器各旋钮的作用,学会用示波器测量电压;2、按照实验原理图正确连接线路,在确认调压器的输出为0伏后,接通电源;3、对被测样品退磁(将输出电压升至80V,再将电压由80V逐渐降到0V;4、用80V时的磁滞回线对示波器H轴、B轴进行定标(计算示波器