实验10交流磁化率

1、a+交流磁化率磁性物在外加磁埸H下，其磁偶才亟M方向，曹俯向沿著外加磁埸方向。富外加磁埸强度 愈大峙，磁性物所受到的磁化愈强，磁偶亟强 度愈大，最#冬曹到建一彳固饱和值。、幺窿之若将磁埸 降低，蜚寸於款磁性材料而言，磁偶亟强度也曹随 之减弱;富外加磁埸降低到零曰寺，款_磁性材料的 磁偶亟强度不曹修帝零，而是保有一固磁偶亟强度 Mr，此现象稀之舄殛磁。而将外加磁埸反方向增 强寺，言亥殛留的磁偶亟强度曹降低，直到反方向 的外加磁埸到建某一特定强度寺，才 留的磁偶亟强度消失，此寺的外加磁 埸强度稀之舄璃力HC。富此反方向的外加磁加强寺，磁性材料有畲有 非零的磁偶亟强度。如此的行舄曹随著外加磁埸强度奥

2、方向的改，磁性材料 的磁偶亟有特定的燮化行舄，此行舄稀之舄磁滞曲。而富外加磁埸是交流磁埸且交流步率不 太高寺（一般在微波率以下），磁偶亟的方向 可随著此交流磁埸，作通期性燮化，此即交流 磁化率的物理源由。每一瞬冏，磁性物之磁 偶亟方向不一定舆外加交流磁埸同方向，因此 磁性物的交流磁化率，可用振幅及相位差来 表示。由交流磁化量器Xacf-G搭配上函敷走生器舆示波器，可供作量测磁性物 在在不同率下的交流磁化率Xac的振幅舆相位差，业使用者了解相位差的 具醴念。亦可透遏换算，得到交流磁化率ac的部舆虚部。建之率言周燮簸 囡由200 Hz到20 kHz。值得注意的是，本器所形成的外加磁埸振幅很小， 因

3、此所察到的交流磁化率是在磁滞曲、H0虚。量测原理筒介本量利器中，藉由函敷走生器所提 供的交流雷源，使量测器中的激号芟 圈走生交流磁埸。将待测檬品置 於此圈内，利用本量测器中的梯 度式飘甄撷取圈，将此交流磁化 率#成交流tM，再经 遏量测器所附的放大路，最彳复使 用示波器来察交流磁化率的振幅及相位。透遏改燮函敷走生器的输出率，可 建立檬品交流磁化率Xac之振幅及相位差随外加磁埸率f之燮化厚般条，或是交流 磁化率Xac之部及虚部随外加磁埸率?之燮化厚系。步瞬一、梯度式号队甄撷取圉之功能涓住式将交流磁化量测器、函敷走生器舆示波器依照寰系统架MH接。固定函敷走生器输出率A1000赫兹，雷摩峰封峰值舄1

4、0伏特的正弦 波。旋交流磁化量测器的切换旋，#梯度式飘甄撷取圈A同相串接 舆反相串接，业察示波器CH2输出的波形(所撷取之飘甄大小)。分别 将示波器於同相串接舆反相串接曰寺所测到的雷摩峰封峰值，#己金亲在， #己金亲表一。将同相串接舆反相串接寺所测到的雷摩峰封峰值相除，言十算出此梯度 式取圈的平衡度(Balance)差百分比。二、款磁材料交流磁化率振幅及相位之察将交流磁化量测器的切换旋#梯度式飘甄撷取圈A反相串接， 业放入待测款磁檬品芯。将示波器成交流搞合状憩，另将函敷走生器的输出率整至20 kHz，整业#己金亲函敷走生器的输出tM(Vout) 使得示波器CH1所测到 的波形峰蜚寸峰值Al V

5、。言己金亲此寺示波器CH2波形的峰封峰值(Vpp)、通期(T)、奥雷摩零黑占舆 CH1波形的寺冏差(攵)，如圈所示。将逼些敷值#己金亲於寰#己金亲表二。察示波器上CH1舆CH2之波形寺言青注意，CH2的波形雁言亥位於CH1 波形的右方。逼是因A蕊的交流磁偶才亟舆外加磁埸曹有相位差，且因A 交流磁偶才亟的相位跟不上外加磁埸的相位，辱致CH2的波形位於CH1波 形的右方。交流磁偶亟相封於外加磁埸的相位延理，通常以值相位表示。所言己金亲的CH2之Vpp大小正比奥蕊在此率下之交流磁化率振幅，而 相位差0= -(Ar/T)x360。三、款磁材料交流磁化率振幅及相位差随外加磁埸率之燮化寰架才黑如第二部分，

6、改燮函敷走生器的率(由20 kl位至20 Hz)重才复第 二部份的步，骤2及3 将所量到的敷值，、会己金亲於，#己金亲表二。在每次改燮 步率彳复，必言周整函敷走生器输出鲂，使得示波器CHl所测到的渡 形峰封峰值固定舄1 V以石霍保在各不同率下峙，激号芟圈所走生的磁 埸大小是固定的。M由上述，重覆第二部份步骤4，言十算蕊在不同交流磁埸 率下，其交流磁化率振幅及相位差。将言十算#吉果#己金亲於表二，业输函敷走 生器输出tM-率(Vout-f)、CH2峰封峰值成率(Vpp-f)、舆相位差成率(0-f) 的 MH本寰哉言十中，由步，骤2所输的函敷走生器输出tM.率(Vout-f)曲， 代表圈阻抗l逼率

7、的燮化厚般条。原理上，圈屠雷戚舆雷阻的串聊元 件，阻抗曹随步率的增加而增大。言青石霍定所输出函敷走生器输出雷摩，步 率(Vout- f)曲是否符合此特性。本寰哉言十中，由步，骤2所输的相位差-步率(0-f)曲，理雁言亥曹得到 在愈高率峙，相位差曹的愈大。原因是，交流磁偶才亟相封於外加磁埸 的相位延理，在高步曰寺曹愈明。言青石霍定所输出相位差.步率(0-f)曲是 否符合此特性。四、款磁材料交流磁化率部及虚部随外加磁埸率之燮化依披第三部分所得到的CH2峰封峰值(Vpp)舆相位差(0)，换算出交流磁 化率部ReXac及虚部lmXac随外加磁埸率f的燮化厚般条：Re%ac = Vppcos0 lmXac = VppSin0M交流磁化率部.率(Rexac- f)、交流磁化率虚部成率(Imxac- f)的厚般条曲。交流磁化率虚部Imxac代表材料吸收外加磁埸的效率，ImZac愈大， 材料越曹吸收磁能。故彳定lmxac-f曲可釐清亥材料那一侗率的交流磁 埸吸收效率最高。w、g 表一：同相串接曰寺的雷摩峰封峰值=mV -(a)反相串相接寺的雷摩峰封峰值=mV -(b)圈2且平衡度言吴差百分比(b/a x 100 %) =，、金亲表二:示波器输出原率f(Hz)200001750015000125001000075005000示波器输出雷厘vout (V)CH2峰堂寸峰值Vp