铁磁材料磁滞回线的测绘

铁磁材料磁滞回线的测绘第1页，共20页，2023年，2月20日，星期日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第2页，共20页，2023年，2月20日，星期日实验目的

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。第3页，共20页，2023年，2月20日，星期日仪器介绍

磁滞回线测试仪GOS—6021示波器第4页，共20页，2023年，2月20日，星期日实验原理

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。第5页，共20页，2023年，2月20日，星期日起始磁化曲线

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第6页，共20页，2023年，2月20日，星期日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

第7页，共20页，2023年，2月20日，星期日二、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

第8页，共20页，2023年，2月20日，星期日实验线路实验原理

第9页，共20页，2023年，2月20日，星期日待测样品为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

第10页，共20页，2023年，2月20日，星期日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。

实验原理第11页，共20页，2023年，2月20日，星期日实验内容

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。（1）电路连接第12页，共20页，2023年，2月20日，星期日

（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

第13页，共20页，2023年，2月20日，星期日（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

第14页，共20页，2023年，2月20日，星期日（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

第15页，共20页，2023年，2月20日，星期日

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。（5）测定磁滞回线实验内容

第16页，共20页，2023年，2月20日，星期日（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

第17页，共20页，2023年，2月20日，星期日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。第18页，共20页，2023年，2月20日