软磁材料磁滞回线

1、软磁材料磁滞回线和磁化曲线测量BHaBBsca'b'HHmoBrHc图1 起始磁化曲线和磁滞回线铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类.软磁材料的矫顽力Hc小于100A/m，常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯.磁化曲线和磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线.矫顽力和饱和磁感应强度Bs、剩磁Br.磁滞损耗P等参数均可以从磁滞回线和磁化曲线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据.铁磁材料磁化时，其磁感强度随磁场强度的变化非常复杂.有如下特点： 1一快从未被磁化的材料磁化时，当H由0开始逐渐增加至某最大值Hm，B也由0开始逐渐增加，由此画出

2、的B-H曲线o-a称起始磁化曲线，如图1.起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线很陡，第三阶段曲线又变得平缓.最后B趋于不变，这种现象称为饱和.饱和时的磁感强度称为饱和磁感强度，记做Bs. BHH1H2H3图2 磁滞回线和基本磁化曲线2磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的，当磁场由饱和时的Hm减小至0，B并非沿原来的磁化曲线返回，而是滞后于H的变化.当H=0是，B=Br，称为剩余磁感应强度.要想使B为0，就必须施加一反向磁场-Hc.Hc称为矫顽力. 继续加大反向磁场至-Hm，曲线到达，磁感应强度变为-Bs.磁场再由-Hm变至Hm，曲线又回到a，形成一条闭合曲线，叫磁滞回

3、线.3如果初始磁化磁场由0开始增加至一小于Hm的值H1，然后磁场在- H1与H1H2，H3，H4，(H2<H3<H4)，可以得到一系列磁滞回线.将这些磁滞回线的顶点连起来，就得到基本磁化曲线，如图2.【实验目的】1了解有关铁磁性材料性质的知识；2了解用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的原理；3学习并体会物理实验方法中的转换测量法；4掌握用示波器动态测量软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的方法.【实验器材】GY-4隔离变压器；CZ-2磁质回线装置；COS5020示波器.【实验原理】软磁材料的样品可做成闭合回路状（如图所示），在样品上绕N1匝初级线圈和N2匝次级线圈，初级线圈里

4、通过电流i1，在样品中产生磁场，其磁场强度为i1i2UxUyN2N1R2C隔离变压器示波器XYR1220V （1）式中l是初级线圈所绕样品的平均长度，R1是与初级线圈串联的电阻，u1是R1两端的电压.采用动态测量法，初级线圈里需通过交流电（由隔离变压器提供）.样品被磁化后产生变化的磁通量，进而在次级线圈中产生感应电动势：【数据记录】表1 软磁材料基本磁化曲线绘制的测量数据两通道电压参数： X_ Y_隔离变压器电压值（V）01020304050607080磁滞回线定点坐标x（格数）y（格数）对应的电压值ux（V）uy（V）H（A/m）B(T)表2 Hc、Bs、Br的测量数据名称坐标（格数）坐标平均值（格数）对应的电压值（V）实验值（单位）>0<0矫顽力Hc饱和磁感强度Bs剩磁Br注意事项：1测量前检查示波器两通道的垂直微调旋钮是否在校准位置.2确定软磁材料饱和时对应隔离变压器的电压，饱和时示波器上类磁滞回线的尖端连接处的两条曲线变得重合.思考题：1如果测量前没有将材料退磁，会出现什么情况？2用磁路不闭合的样品进行测量会导致什么结果？3