大学物理磁滞回线实验教案

大学物理试验教案教学课题教学时数教学对象教学地点试验仪器

铁磁材料磁滞回线与磁化曲线的测定3学时理工科类、农学类各专业2508试验室FB310C磁滞回线组合试验仪、GOS-62型双踪示波器1. 了解铁磁材料的磁化规律教学目的 2. 理解铁磁材料的几个根本概念3. 把握磁滞回线与磁化曲线的测定方法1. 观看铁磁材料的磁滞回线教学内容 2. 测绘铁磁材料的饱和磁滞回线3. 测绘铁磁材料的根本磁化曲线如何理解铁磁材料磁滞现象与磁滞回线教学重点教学难点课堂教学环节与时间安排

测定磁滞回线与磁化曲线的根本原理试验系统电路的正确连接如何用示波器观看磁滞现象一.检查学生预习状况〔5分钟〕测绘铁磁材料的饱和磁滞回线与根本磁化曲线的方法观看并测定铁磁材料的磁滞回线三试验原理〔10分钟〕1、磁性材料〔磁介质〕处在磁场中与磁场发生相互作用能够被磁化的物质。分类：顺磁质：氮、氧、铝、铬等〔r>1,BBo同向，弱磁性〕抗磁质：金、银、铜、铅等〔r<1,BBo反向，弱磁性〕铁磁质：铁、钻、镍等〔r>>1,BBo同向，强磁性〕，磁导率高、磁滞性、居里点(矫顽力、剩磁、磁滞损耗小)(矫顽力、剩磁、磁滞损耗大)(剩磁与饱和磁感应强度相等)2、铁磁材料的磁化规律磁性材料的磁感应强度BH变化的曲线称为磁化曲线，也叫B—HB=Ho然而铁磁材料的磁导率卩不是常量，BH是非线性关系。磁化曲线是用来描述铁磁性物质磁化特性的。铁磁材料的一一起始磁化曲线对处于磁中性(B=H=O)的铁磁材料进展磁化，BHB到达饱和时的曲线。铁磁材料的一一磁滞回线课堂教学环节与时间安排

磁滞现象：磁性材料中磁感应强度象。磁滞回线：磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线是一条封闭的曲线，这条曲线就叫磁滞回线。磁滞回线的特点：磁饱和性、磁滞性、不行逆性、中心对称性、存在居里点。软磁磁滞回线较窄，硬磁磁滞回线较宽。铁磁材料的一一根本磁化曲线根本的磁化曲线：对同一铁磁材料从磁中性时由交变磁场由弱到强依次进行磁化，可得到面积由小到大的一簇磁滞回线，将各条回线的顶点连接起来所得的曲线。留意：根本磁化曲线与起始磁化曲线差异很小。磁性材料在磁中性下磁化时，根本磁化曲线就是起始磁化曲线。铁磁材料的磁滞损耗磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，材料被反复交变磁化，磁畴相互不停地摩擦而消耗能量，并以产生热量的形式表现出来，造成的损耗为磁滞损耗。磁畴：铁磁材料的磁介质分子间有较强的耦合作用，使内部有很多带有确定取向自发磁化的小区域，称为磁畴。可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。磁滞损耗用Ph表示，它与f、铁心的体积VHdB成正比,即：Ph=fVHdB=ChfBmnV(Bm为磁感应强度的最大值，Ch为磁滞损耗系数，一般n=1.6 2.3)3、测定磁滞回线与磁化曲线的根本原理本试验承受非电量的电测法，将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量。课堂教学环节与时间安排。

图3-2 图3-3用示波器观看磁滞现象〔6分钟〕调整示波器与电路参数，观看铁磁材料动态的磁滞回线。测试仪功能面板的操作与试验数据的测定〔6分钟〕依据示波器观看到的磁滞回线，调整适宜的试验电路参数，对样品进展退磁处理，按动仪器功能面板上的相应按键，测定相关的试验参量；逐次增加励磁课堂教学环节与时间安排

电压，重复测量相关试验参量，并记录数据。强调：试验完毕关闭仪器电源，撤除连接线，整理好仪器〔1分钟〕课堂试验辅导〔90分钟〕30分钟内不解答问题，给学生自己探究理解消化的时间，30分钟后边指导边提出一些问题启发学生解答试验困惑。〔10分钟〕考核方式：米取答复冋题与实际操作相结合的考核方式。答复以下问题：假设示波器荧光屏没有消灭磁滞回线，如何处理？R1选取不适宜，会消灭什么状况？答复以下问题：如何推断饱和磁滞回线对应的是哪些试验数据？实际操作：如何快速无误的连接试验电路？实际操作：假照试验中遇到测试数据消灭乱码，如何解决？六.测量与数据处理要求在原始记录纸上记录试验数据。试验课上或试验课后用铅笔在方格坐标纸上画出测试样品的饱和磁滞回线与根本的磁化曲线；或者用相应的软件进展计算机画图。试验前为什么要退磁？假设不退磁对试验结果会有什么影响？思考题 2.为什么测绘磁滞回线时，励磁电压不宜过咼或过低？如何推断铁磁材料属于软磁或硬磁材料？评分标准教材及主

见附件要参考书 《大学物理试验教程》〔其次版〕曹阳、俸永格、王赵主编中国农业出版社EI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，依据安培环路定律，样品的磁化场强为：H 汉UH (3-1)N=50匝，L=60mmR=2.5Q,UHoH依据法拉第电磁感应定律，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：B12 2UB

(3-2)n^SC=20F，艮=10kQ,