磁滞回线(优质课件)

1、天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 电磁学实验电磁学实验 铁磁材料的磁滞回线铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线和基本磁化曲线 2021/6/161 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 实验目的 1、了解铁磁物质的磁化过程及相关磁学物 理量。 2、了解示波器法显示磁滞回线的基本原理。 3、测定样品的基本磁化曲线。 4、测绘样品的磁滞回线。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 实验仪器实验仪器 DH4516型磁滞回线实验仪 YB4325型示波器等 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 实验原理实验原理 磁滞回线是什么？ 研究磁滞

2、回线有什么意义？ 如何测得磁滞回线？ 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 1.磁滞回线是什么？ 铁磁物质在外磁场作用下能被强烈磁化， 故磁导率很高。 磁场强度 H 磁感应强度 B 磁导率 = B/H 铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物 （铁氧体）均属铁磁物质。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 磁滞回线是什么？ 图1为铁磁物质磁感应强度 B与 磁化场强度H之间的关系曲线。 原点0：磁中性状态，即B=H=0， 当H增至Hs时，B到达饱和值， 0abs称为起始磁化曲线起始磁化曲线。 当磁场从Hs逐渐减小至零，磁 感应强度B并不沿起始磁化曲线 恢复到“0”点

3、，而是沿另一条新 曲线SR下降。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 磁滞回线是什么？ 比较线段OS和SR可知，H 减小B相应也减小，但B的 变化滞后于H的变化，这现 象称为磁滞。磁滞。 磁滞磁滞铁磁物质的另一 特征，即磁化场作用停止 后，铁磁质仍保留磁化状 态。 磁滞磁滞的明显特征是当H=0 时，B不为零，而保留剩磁 Br。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 磁滞回线是什么？ 当磁场反向从0逐渐变至 -HD时，磁感应强度B消 失，说明要消除剩磁，必 须施加反向磁场，HD称 为矫顽力矫顽力，它的大小反映 铁磁材料保持剩磁状态的 能力。 线段RD称为退磁曲线

4、退磁曲线。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 磁滞回线是什么？ 当磁场按HS0-HD -HS0HDHS次 序变化，相应的磁感应 强度B则沿闭合曲线 SRDSRDS变化，这 条闭合曲线称为磁滞回磁滞回 线线。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 2.研究磁滞回线有什么意义？ 当初始态为H=B=0的铁磁 材料，在 交变磁场 强度 由弱到强依次进行磁化， 可以得到面积由小到大向 外扩张的一簇磁滞回线， 如图所示。 这些磁滞回线顶点的连线 即为铁磁材料的基本磁化 曲线。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 研究磁滞回线有什么意义？ 磁化曲线和磁滞

5、回线是铁磁材 料分类和选用的主要依据。 软磁材料磁滞回线狭长、矫顽 力、剩磁和磁滞损耗均较小， 是制造变压器、电机、和交流 磁铁的主要材料。 硬磁材料磁滞回线较宽，矫顽 力大，剩磁强，可用来制造永 磁体。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 3.如何测得磁滞回线？ HU LR N H 1 1 B U SN CR B 2 2 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 如何测得磁滞回线？ 测绘磁滞回线的关键就是测测绘磁滞回线的关键就是测B B和和H H 将UH和UB分别加到示波器的“X输入”和“Y输入”便 可观察样品的B-H曲线； 用示波器测出UH和UB值； 根据公式

6、及已知条件：L= 75mm，S=120mm2， N1=150匝，N2=150匝，C=20F，R2=10K，计算 出相应的B和H的值。 计算出B和H； 用同样方法，还可求得饱和磁感应强度BS、剩磁Br、 矫顽力HC等参数。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 实验内容与步骤实验内容与步骤 1、电路连接：选样品1按实验仪上所给的电路图连接 线路，并令R1=2.5， “U选择”置于0位。UH和UB 分别接示波器的“X输入”和“Y输入”，插孔为公共 端。 2、样品退磁：开启实验仪电源，对试样进行退磁，即 顺时针方向转动“U选择”旋钮，令U从0增至3V。然 后逆时针方向转动旋钮，将U从

7、最大值降为0。其目的 是消除剩磁。 3、观察磁滞回线：开启示波器电源，令光点位于坐 标网格中心，令U=2.4V，并分别调节示波器X和Y轴的 灵敏度，使显示屏上出现图形大小合适的磁滞回线。 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 4、测绘基本磁化曲线：按 步骤2对样品进行退磁，从 U=0开始，逐档提高励磁电 压，将在显示屏上得到面积 由小到大一个套一个的一簇 磁滞回线。 记录下这些磁滞回线第一象 限顶点的坐标，其连线就是 样品的基本磁化曲线。数据 表格见表1。 U / VUH / mVUB / mVH / AmB / T 0 0.5 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.5 天津商业大学实验物理教研室天津商业大学实验物理教研室 5、调节U=3.5V，R1=2.5 ，测定样品1的一组UB、 UH值（记录磁滞回线与坐 标轴的4个交点以及2个顶 点坐标），将测量数据记 入表2中。 计算出相应的B和H的值。 绘出样品1的磁滞回线。