铁磁材料的磁滞回线

磁滞回线基本磁化曲线¿电磁学系列7浙江大学物理实验中心

铁磁材料磁化的过程中，在从饱和点减小外磁场时，相应的磁感应强度要高于初始磁化时的磁感应强度，它的减小要比磁场强度的降低“缓慢”或者“滞后”。磁性材料的这种特性称磁滞现象，所形成的闭合曲线称为磁滞回线。一、实验目的

1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的剩磁、矫顽力、磁滞损耗及磁导率等主要物理量的理解.2、认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁特性.3、掌握用示波器法观测磁滞回线的基本原理。二、实验原理

若在由电流产生的磁场中放入铁磁材料，铁磁材料内部的磁场强度H和磁感应强度B有以下关系：

对铁磁材料来说，磁导率µ不是一个常量，而是随H的变化而改变的物理量，即µ=f(H）为非线性函数，所以，B与H的关系也是非线性的。

铁磁材料在反复磁化的过程中，H----B之间的变化过程如图所示,图中的原点o表示磁化前铁磁材料处于B=H=0，当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段oa所示，继之B随H迅速增长，如ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至Hm时，B到达饱和值Bm，oabm称为起始磁化曲线。

oabmHBHmBm

当磁场从Hm逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“o”点，而是沿另一条新的曲线mr下降，也减小，但B的变化滞后于H的变化，当H=0时，B不为零，而保留剩磁Br。

mr0BrHB

当磁场反向从o逐渐变至-Hc时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，Hc称为矫顽，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段rc称为退磁曲线。

-HCrc0HB

图还表明，当磁场按Hm→0→-Hc→-Hm

→0→Hc

次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线mrcmrcm变化，这一闭合曲线称为磁滞回线。Hm-Hm0mrcm’r’c’BH三、实验方案

E待测样品为型矽钢片R1为励磁电流取样电阻。

I通过N的交流励磁电流N为励磁绕组

n为用来测量磁感应强度B而设置的绕组，

ER1NnR2CXY实验线路～样品的磁化场强：

L为样品平均磁路。式中的N、L、R1均为已知常数样品的磁感应强度绕组n和R2、C2电路给定，S为样品绕组线的截面积综上所述，将U1和U2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；如将U1和U2加到测试仪的信号输入端可测定样品的饱和磁感应强度Bm、剩磁Br、矫顽力Hc、磁滞损耗[BH]以及磁导率等参数。四、实验装置交变电源间隔0.3V样品材料E实验时采用导线将元件连接成所需要的电路同一点实验组合板微机测试仪附微机测试仪的使用

1按【功能】直到显示【HB】，【TEST】然后按【确认】，2两窗口显示【。。。。】稍等片刻，如出现【GOOD】则表示正常，可以测量。3再按【功能】两窗口显示【HB】【TEST】

4接着按【功能】两窗口显示【HSHOW】【BSHOW】

5紧接着按【功能】出现两窗口显示【NoX】重复按【功能】，则出现H，B的数据。记录所有大约300个数据，作出取舍后，保留40个数据作出磁滞回线。示波器x-y显示设置示波器面板1按显示DISPLY步骤2将格式由

YT设置成YX五、实验内容1、观测样品的磁滞回线

a、电路连接按原理图所示的电路接线，将电压选择5.6孔令U小于2V,并令R1=5，UH和UB（即U1和U2）分别接示波器的“x输入”和“y输入”。

b、观测磁滞回线：开启示波器采用X-Y显示，并分别调节示波器x轴和y轴灵敏度，使显示屏上出现图形大小合适的磁滞回线，若图形顶部出现编织状的小环，如图所示，这时可降低励磁电压U予以消除）测试过程2、滞回线H---B参数的测试

A：用微机测试仪记录磁滞回线上若干点的（H、B）值，用坐标纸绘制B－H曲线（可利用计算机程序绘制）注意：特殊点的测量，如Hm,Bm,HC,Br。

测量曲线所围面积微机测试仪使用演示B、测绘样品的磁滞回线的数据表格

Hc=

，Br=

，Bm=

，[BH]=

。

H×104(A/m)B×102(T)H×104(A/m)B×102(T)H×104(A/m)B×102(T)

N0N0N03、测绘－H曲线及基本磁化曲线：

接通实验仪和测试仪之间的连线。对样品进行如图所示之退磁，然后依此测定U=0.3，0.6，0.9，1.2，1.5……3.0V时的十组Hm、Bm值，作－H曲线。U(V)