磁滞回线

2016磁滞回线的测量(实验报告材料)

实验名称：用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级桌号教室基础教学楼1101 实验日期 2016年月日节一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。二、实验仪器 1. 双踪示波器 2. DH4516C 型磁滞回线测量仪评分此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！

3、基本磁化曲线对于同一铁磁材料，设开始时呈去磁状态，依次选取磁化电流I1、I2、….I n，则相应的磁场强度为H1、H2、….H3，在每一磁化电流下反复交换电流方向（称为磁锻炼），即在每一个选定的磁场值下，使其方向反复发生几次变化（如H1→- H1→H1→- H1….），这样操作的结果，是在每一个电流下都将得到一条磁滞回线，最后，可得一组逐渐增大的磁滞回线。我们把原点O和各个磁滞回线的顶点a1、a2、….所连成的曲线称为铁磁材料的基本磁化曲线，如图3所示。图3基本磁化曲线（二）利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量原理 1、示波器显示B—H曲线原理线路由上述磁滞现象可知，要观测磁介质磁滞现象及相应的物理量，需要根据磁化过程测定材料部的磁场强度和磁感应强度。因此，测量装置必须具备三个功能： ①提供使样品磁化的可调强度的磁场（磁化场） ②可跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度 ③可定量显示样品的磁化过程图4 磁滞回线的测量原理图图4是利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图：首先将待测的铁磁物质制成一个环形样品，在样品上绕有原线圈即励磁线圈N1匝，由它提供磁化场；在样品上再绕副线圈即测量线圈N2匝，由它来跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度；由示波器

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线_实验报告

图1 起始磁化曲线和磁滞回线用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 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B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。【关键词】磁滞回线示波器电容电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。 3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。【实验原理】铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。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。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高。另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B ＝H ＝O ，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H S 时，B 到达饱和值B S ，oabs 称为起始磁化曲线。图1表明，当磁场从H S 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SR 下降，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，磁滞的明显特征是当H ＝O 时，B 不为零，而保留剩磁Br 。当磁场反向从O 逐渐变至－H D 时，磁感应强度B 消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，H D 称为矫顽力，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。图1还表明，当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化，相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S S RD 'S D R ''变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗，可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

磁化曲线测试分析磁滞回线测试分析居里温度测试分析实验报告

强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验实验报告学号：ilab_mj_2375737 姓名：实验名：1、磁化曲线测试分析2、磁滞回线测试分析、居里温度测试分析分数：100.0 实验结束时间： 2020-03-12 16:41:09 实验记录：（1）联网计算机；（2）虚拟软件："强磁性物质对外加磁场响应行为的测试分析虚拟仿真实验”虚拟仿真软件。（3）虚拟仪器：（4）振动样品磁强计；冷却水循环机；真空泵；加热炉；扫描电子显微镜（5）虚拟药品: （6）软磁材料：（7）镍球标样（质量35.28mg，饱和磁化强度54.38emu）；尖晶石NiZn铁氧体待测小球；石榴石YIG铁氧体待测小球。（8）硬磁材料：（9）六角钡铁氧体待测小球； U型、M型六角钡铁氧体片状样品。参数结果：本实验项目表征物理量、选用样品种类和测试条件等见表1。学生可以根据需要进入不同的功能模块，设置不同的材料种类，选择不同的表征物理量以及测试条件，探究由此带来的技术磁化过程变化规律和物理机理。

实验原理：本实验教学项目涉及《磁性物理》课程中的技术磁化过程及静态磁参数测试分析，具有综合性、系统性、应用性强等特点，旨在培养学生对磁性物理、材料及应用等方面知识的掌握和综合分析能力，加深学生对强磁性物质技术磁化过程及其物理机制的理解。本实验项目采用3D建模，依据真实实验场景，使用Maya和3DMax软件进行整体实验室（环境、设备）建模。数值仿真计算结果与实际实验结果误差不超过1%。 1、磁化曲线测试原理磁化过程指强磁性物质在外加磁场作用下，从磁中性状态到饱和磁化状态的过程。磁化强度（M）与磁场强度（H）之间呈非线性关系，其物理根源在于磁性材料内存在自发磁化现象。通常，磁化曲线（图1中的o-a曲线）可分为四个磁化阶段，即：起始磁化区、瑞利区、陡峭区和趋近饱和区。图1 磁化曲线、磁滞回线示意图磁化过程主要归纳为两种基本机制：畴壁位移（在有效场H作用下，自发磁化方向接近于H 方向的磁畴长大，而与H方向偏离较大的近邻磁畴相应缩小，从而使畴壁发生位置变化的过程）和磁畴转动（在有效场H作用下，磁畴内所有磁矩一致向着H方向转动的过程）。磁化过程大致包括以下几个阶段：（1）可逆磁化阶段：若H退回到零，其M趋于零。同时存在：畴壁位移（在金属软磁材料和磁导率μi 较高的铁氧体中以此为主）；磁畴磁矩转动（在μi 不高的铁氧体中以此为主）。（2）不可逆磁化阶段：主要指不可逆畴壁位移，与材料晶格缺陷、掺杂和内应力等因素有关。（3）磁畴磁矩的转动：此时样品内部的畴壁位移已基本完毕，要使M增加，只有靠磁畴磁矩的转动来实现。一般情况下，可逆与不可逆畴转同时发生与这个阶段。不可逆畴转过程来自各向异性的起伏变化，与缺陷无关。（4）趋近饱和阶段：磁畴磁矩的可逆转动造成强H下M的缓慢增加，并逐渐趋于技术磁化饱和。符合趋近饱和定律，如公式（1）所示：（1）

磁化曲线和磁滞回线测量

实验C 磁化曲线和磁滞回线测量磁性材料应用广泛，扬声器永久磁铁、变压器铁芯、计算机磁盘等都采用磁性材料。铁磁材料分为硬磁和软磁两大类。硬磁材料的剩磁和矫顽力大（102 ~2?104 A/m），可做永久磁铁。软磁材料的剩磁和矫顽力小（102 A/m以下），容易磁化和去磁，广泛用于电机和仪表制造业。磁化曲线和磁滞回线是磁材料的重要特性，是变压器等设备设计的重要依据。磁滞回线测量可分静态法和动态法。静态法是用直流来磁化材料，得到的B—H曲线称为静态磁磁滞回线。动态法是用交变来磁化材料，得到的B—H曲线称为动态磁滞回线。静态磁滞回线只与磁化磁场的大小有关，磁样品中只有磁滞损耗；而动态磁滞回线不仅与磁化磁场的大小有关，还与磁化场的频率有关，磁样品中不仅有磁滞损耗，还有涡流损耗。因此，同一磁材料在相同大小磁化场下，动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大。本实验采用动态法测量软磁样品的动态磁滞回线和磁化曲线，测量曲线可连续或逐点显示在LCD（液晶）屏上，直观、简便、物理过程清晰。【实验目的】 1.了解磁滞回线和磁化曲线概念，加深对磁材料矫顽力、剩磁等参数的理解。 2.掌握磁材料磁化曲线和磁滞回线的测量方法，确定B s、B r和H c等参数。 3.探讨励磁电流频率对动态磁滞回线的影响。【预备问题】 1.为什么测磁化曲线先要退磁？ 2.为什么测量磁化曲线要进行磁锻炼？ 3.为什么动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大，损耗大？【实验仪器】 FC10-II型智能磁滞回线实验仪。【实验原理】 1.铁磁材料的磁化规律 (1) 初始磁化曲线在强度为H的磁场中放入铁磁物质，则铁磁物质被磁化，其磁感应强度B与H的关系为：B = μ H，μ为磁导率。对于铁磁物质，μ不是常数，而是H的函数。如图1所示，当铁磁材料从H=0开始磁化时，B随H逐步增大，当H增加到 H s时，B趋于饱和值B s，H s称为饱和磁场强度。从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线OS，称为初始磁化曲线。图1初始磁化曲线 (2) 磁滞回线

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

2 B a B B s c a' b' H H m o B r H c 图1 起始磁化曲线和磁滞回线用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 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B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。【关键词】磁滞回线示波器电容电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关数据，来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和（H m ·B m ）等参数。 3. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。【实验仪器】电阻箱(两个),电容(3-5微法)，数字万用表，示波器，交流电源，互感器。【实验原理】铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。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。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高。另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B ＝H ＝O ，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H S 时，B 到达饱和值B S ，oabs 称为起始磁化曲线。图1表明，当磁场从H S 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SR 下降，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，磁滞的明显特征是当H ＝O 时，B 不为零，而保留剩磁Br 。当磁场反向从O 逐渐变至－H D 时，磁感应强度B 消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，H D 称为矫顽力，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。图1还表明，当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化，相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S SRD 'S D R ''变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的铁心），将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以热的形式从铁磁材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗，可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

示波器观测动态磁滞回线

示波器观测动态磁滞回线一、用示波器观测动态磁滞回线简介： 1. 实验原理。参照《新编基础物理实验》实验四十三《磁滞回线的测量》的实验原理。 2. 测量电路。 3. 相关公式 1R 1 1N H R u =l 2C 2R C B N S u = l ，铁磁样品的磁路长度；S ，铁磁样品磁路的横截面积；N 1，N 2，初级、次级绕组匝数。对样品1（铁氧体）：l = 0.130m ，S = 1.24×10-4 m 2 ，N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。对样品2（硅钢片）：l = 0.075m ，S = 1.20×10-4 m 2 ，N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。 4. 名词术语： 1）磁中性状态：磁化场H 为零时磁感应强度B 也为零的状态，称为磁中性状态。对铁磁样品加一个振幅足够大的交变磁场，并逐渐将振幅减小到零，铁磁样品即可被磁中性化。 2）磁滞回线：磁化场H 循环变化时（-H 0H + ）B 的变化轨迹称为磁滞回

线。它是相对于原点对称的闭合曲线。（样品测量前需要先磁中性化） 3）饱和磁滞回线：磁化场H 在循环变化过程中可以达到足够大，使铁磁材料的磁化强度0B M H μ=?随H 的增大不再增大，由这样的循环变化磁化场得到的磁滞回线称为饱和磁滞回线。饱和磁滞回线上磁感应强度最大的值称为饱和磁感强度，用B S 表示。饱和磁滞回线上B=0所对应的磁化场称为矫顽力，用H C 表示。饱和磁滞回线上H=0所对应的磁感应强度称为剩余磁感应强度，用B r 表示。 4）基本磁化曲线：将振幅不同的循环变化磁化场下所得到的磁滞回线的顶点连接起来的曲线。（样品测量前需要先磁中性化） 5）起始磁导率i μ：磁导率μ定义为0B H μμ=，通常铁磁材料的μ是温度T 、磁化场H 、频率f 的函数。在很低的磁化场下，磁化是可逆的，H 和B 之间呈线性关系，没有滞后现象，在此区域中，磁导率为常数，该磁导率称为起始磁导率，即i H 00 B lim H μμ→=。 6）可逆磁导率r μ：当一个直流磁场H 和一个很弱的交变磁场h 同时作用在铁磁材料上时，直流磁场H （也称为直流偏磁场）使铁磁材料偏离磁中性化状态，h 引起磁感应强度B 的交流变化b 。当h 0→ 时，由h 产生的退化磁滞回线（即一条斜线）的斜率与0μ的比值称为可逆磁导率r μ，即00 lim r h b h μμΔ→Δ=Δ，其中h Δ和b Δ分别是h 和b 的变化范围。r μ是H 的函数，一般H 越大，r μ越小。二、实验内容： 1. 观测样品1（铁氧体）的饱和磁滞回线。 1）取1R 2.0=Ω，2R =50k Ω，C 10.0F μ=，100Hz f =，调节励磁电流大小及示波器的垂直、水平位移旋钮，在示波器显示屏上调出一个相对于坐标原点对称的饱和磁滞回线。在回线的上半支上，从-B S 到B S 选取9个以上测量点（其中必须包括S B ，B 0=，H 0=三个点），测量各点的H 和B 。根据测量的数据在坐标纸上画出饱和磁滞回线。给出S B ，r B ，C H 的测量值。 2）保持1R ，R 2C 不变，测量并比较f =50Hz 和150Hz 时的r B 和C H 。

铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量数据处理.

I/mA B/mT H/ A/m 29.3 5.5207.729272.91 6.2500.175102.125.4682.5583140.340.7899.5292171.955.41065.47520 2.471.11215.629250.195.71450.154301.41231696.792350.3148.41936.017384.2165.221 0 7.217416.1180.72270.36345 8.72002497.5495.3215.42700.475535.322 9.92937.7465572 36.83072.867 581.1243.93226.663600.9249.13357.213620.72543489.75627.7255.33539.471I/mA B/mT H/ A/m 628.7257.93528.43612.6256.43404.213597.92553291566.5252.23047.907538249.3 2829.643

510.4246.22620.207458.6240.12229.003403.7231.51828.55363.2223.81542.127309 .9210.51186.183266.8196.7918.5567231.3183713.6189.8164.4491.1467138.6138.8234.2 93383.4109-28.03335794-148.533 4385.9-211.47 30.178.4-269.2217.270.9-326.97 9.766.5-360.283 4.561.3-369.123初始磁化曲线测量磁滞回线测量 060.5-401.317 -3042.3-530.59 -131.5-19.1-969.137 -165.4-39-1119.63 -202.6-61.4-1281.05 -245-86.7-1466.56 -421.1-182.8-2296.59 -464.5-202.7-2526.26 -515.8-223.2-2817.77 -542.1-238.8-2933.46 -591.9-245.9-3301.36 -611.8-250.7-3435.36 -625-253.6-3526.12 -625.9-253.8-3532.29 -609.5-255.4-3385.01 -574.2-252.3-3111.41 -515.5-246.5-2660.72 -457.7-239.6-2224.82 -415.1-233.2-1912.27 -307-209.5-1168.65 -247.9-189.4-809.48 -202.7-170.3-559.51 -147.3-143.3-276.943

2016磁滞回线的测量

实验名称：用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级桌号教室基础教学楼1101 实验日期 2016年月日节一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪评分此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！

三、实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质除了具有高的磁导率外，另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重要概念 1、饱和磁感应强度B S 、饱和磁场强度H S 和磁化曲线铁磁材料未被磁化时，H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场，则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大，其B-H 变化曲线如图1（OS ）曲线所示。到S 后，B 几乎不随H 的增大而增大，此时，介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度，相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。图1 磁性材料的磁化曲线图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线当铁磁质磁化达到饱和后，如果使H 逐步退到零，B 也逐渐减小，但B 的减小“跟不上”H 的减小（B 滞后于H ）。即：其轨迹并不沿原曲线SO ，而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时，B 不为零，而是等于B r ，说明铁磁物质中，当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象，B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ，必须加反向磁场，当B =0时磁场的值 H c 为铁磁质的矫顽力。当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞 B H B ～H H μ B ～H S f d e

磁滞回线

【实验内容与数据处理】实验材料：FeCoVSiB非晶合金薄带，带宽b=1.55mm，带厚b=40μm 校准仪器常数用标准互感：互感系数（亨）M0=5.09×10?5 1.观察材料形状对磁化的影响样品：条形，1#长3cm，2#长6.5cm；磁化螺线管磁场强度：（U为示波器X轴读数）；H=4.55×103 U/R0 探测线圈匝数：N2=150匝（附补偿线圈）。用示波器观察两样品在同一频率和最大磁场下磁滞回线，记录相当于各样品的矫顽力Hc、饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr和最大磁化强度的读数Mm，比较两样品的矩形度Mr/M s。测完每个样品，将K1接校准一方（即接通标准互感），记录示波器显示图形X,Y的峰值，用式（6）计算仪器常数K0，用公式（11）计算相应的Mm、Mr，用以上磁场（H）公式计算矫顽力（H c）。数据如下：单位（V）由K0=U0 M0i0=U y M0 R U x 得短样品K0=6.17×104 V/Wb 长样品K0=5.40×104 V/Wb 又由M(t)=U(t) μ0K0N2S 其中μ0=4π×10?7H/m N2=150 匝 S = bd = 6.2×10?9m2 3 由以上数据对比可知，样品的长度会影响样品的磁性。 2. 观测外加应力对磁化的影响：样品：条形，上端固定，下端吊有秤盘；磁化螺线管的磁场强度：（附补偿线圈）H=1.47×104U.R 在秤盘上加不同重力砝码（不加、加50克、加100克），在同一频率和最大磁场下用示波器观察各自的磁滞回线，记录Mm、Hc、M r的值，N2=200匝，用公式（11）计算Mm、Mr，用本组磁场强度公式计算Hc。

磁滞回线的测量(实验报告记录)()

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实验名称：用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级桌号教室基础教学楼1101 实验日期2016年月日节此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪石家庄铁道大学物理实验中心第3页共15页

三、实验原理（一）铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质除了具有高的磁导率外，另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重要概念 1、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁化曲线石家庄铁道大学物理实验中心第4页共15页

石家庄铁道大学物理实验中心第5页共15页铁磁材料未被磁化时，H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场，则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大，其B-H 变化曲线如图1（OS ）曲线所示。到S 后，B 几乎不随H 的增大而增大，此时，介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度，相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。图1 磁性材料的磁化曲线图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线当铁磁质磁化达到饱和后，如果使H 逐步退到零，B 也逐渐减小，但B 的减小“跟不上”H 的减小（B 滞后于H ）。即：其轨迹并不沿原曲线SO ，而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时，B 不为零，而是等于B r ，说明铁磁物质中，当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象，B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ，必须加反向磁场，当B =0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现B H B ～H H μB ～H S f d e

磁滞回线

在线测试测试总体情况满分分数100.0分您的得分 100.0分参加人数您的排名教师批语一不定项选择题试题1满分值：5.0分状态：已答实际得分：5.0分什么是磁滞现象（）磁性材料中外界磁场H的变化总是落后于磁感应强度B的变化磁性材料中外界磁场H的变化总是同步于磁感应强度B的变化磁性材料中外界磁场H的变化总是超前于磁感应强度B的变化磁性材料中磁感应强度B的变化总是超前于外界磁场H的变化磁性材料中磁感应强度B的变化总是落后于外界磁场H的变化磁性材料中磁感应强度B的变化总是同步于外界磁场H的变化 [参考答案] 磁性材料中磁感应强度B的变化总是落后于外界磁场H的变化试题2满分值：5.0分状态：已答实际得分：5.0分磁滞回线实验正式测量前为什么要退磁（）消除剩磁确保样品磁化前处于磁中性状态确保磁滞回线是一条稳定对称闭合的曲线减小测量数据的实验误差

[参考答案] 消除剩磁确保样品磁化前处于磁中性状态确保磁滞回线是一条稳定对称闭合的曲线减小测量数据的实验误差试题3满分值：5.0分状态：已答实际得分：5.0分如果用示波器观测磁滞回线需要注意什么（）首先要对示波器进行校准连线时注意GND要接地示波器的水平灵敏度与垂直灵敏度选择要合适，以便磁滞回线能够全屏显示励磁电压的选取要合适，否则容易引起磁滞回线的变形 [参考答案] 首先要对示波器进行校准连线时注意GND要接地示波器的水平灵敏度与垂直灵敏度选择要合适，以便磁滞回线能够全屏显示励磁电压的选取要合适，否则容易引起磁滞回线的变形试题4满分值：5.0分状态：已答实际得分：5.0分磁滞回线实验基本的原理公式为（） A B C D [参考答案] B D 试题5满分值：5.0分状态：已答实际得分：5.0分如何理解磁滞回线（）

大学物理实验报告-磁滞回线研究

磁滞回线研究班级姓名学号一、实验目的：a. 研究磁性材料的动态磁滞回线； a) b.了解采用示波器测动态磁滞回线的原理； b) c. 利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度B,磁场强度H 二、实验仪器：普通型磁滞回线实验仪DH 4516。实验原理：当材料磁化时，磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关，而且决定于磁化的历史情况，如图2.3.2-1所示。曲线OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化，磁感应强度B 随H 的增加而增加，称为磁化曲线。当H 增加到某一值H S 时，B 几乎不再增加，说明磁化已达到饱和。材料磁化后，如使H 减小，B 将不沿原路返回，而是沿另一条曲线ACA 下降。当H 从-H S 增加时，B 将沿A ’C ’A 曲线到达A ，形成一闭合曲线称为磁滞回线，其中H=0时，r B B ，B r 称为剩余磁感应强度。要使磁感应强度B 为零，就必须加一反向磁场-H c , H c 称为矫顽力。为了使样品的磁特性能重复出现，也就是指所测得的基本磁化曲线都是由原始状态（H=0,B=0）开始，在测量前必须进行退磁，以消除样品中的剩余磁性。 1 .示波器测量磁滞回线的原理图2.3.2-2所示为示波器测动态磁滞回线的原理电路。将样品制成闭合的环形，然后均匀地绕以磁化线圈N 1及副线圈N 2，即所

谓的罗兰环。交流电压u 加在磁化线圈上，R 1为取样电阻，其两端的电压u 1加到示波器的x 轴输入端上。副线圈N 2与电阻R 2和电容串联成一回路。电容C 两端的电压u 加到示波器的y 输入端上。（1）u x (x 轴输入)与磁场强度H 成正比，若样品的品均周长为l ，磁化线圈的匝数为N 1，磁化电流为i 1（瞬时值），根据安培环路定理，有H l =N 1 i 1,而11i R u =，所以 H N l R u 111= （1）由于式中R 1、l 和N 1皆为常数，因此，该式清楚地表明示波器荧光屏上电子束水平偏转的大小（u 1）与样品中的磁场强度（H ）成正比。（2）u C （y 轴输入）在一定条件下与磁感应强度B 成正比设样品的截面积为S ，根据电磁感应定律，在匝数为N 2的副线圈中，感应电动势应为 dt dB S N E 22-= （2）此外，在副线圈回路中的电流为i 2且电容C 上的电量为q 时，又有 C q i R E +=222 （3）考虑到副线圈匝数N 2较小，因而自感电动势未加以考虑，同时，R 2与C 都做成足够大，使电容C 上的电压降（u c =q/C ）比起电阻上的电压降R 2i 2小到可以忽略不计。于是式（3）可

磁性材料磁滞回线测定数据记录表及数据处理

磁性材料磁滞回线测定数据记录表及数据处理（供参考）数据记录表表一：实验给定的常数值 R 1(Ω) R 2(Ω) D 外 (mm) D 内 (mm) h(mm) C(μF) N 1(匝) N 2(匝) 10 52 38 13 1 86 86 表二：测量饱和磁滞曲线 B r —U c (V) △m (V) H c —U 1(V) △m (V) 1 表三：测量基本磁化曲线序号 22U 1(V) 22U c (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数据处理方法：被测样品的平均周长= +?=?=2D D D L ）（内外ππ ；被测样品的横截面积= -?=2D D h S ）（内外； 1.剩磁r B 的数据处理

电压c u 的A 类不确定度： 0=A u 电压c u 的B 类不确定度： = ?= 3 c u m B u 电压c u 的合成不确定： = +=2 2 u c B A u u u 电压c u 的相对不确定度：= ?= %100c u c u u u E c 剩磁r B 的最佳值： =???= C 22r u S N C R B 剩磁r B 的相对不确定度：= =c r u B E E 剩磁r B 的不确定度：=?=r B B B E u r r 2. 矫顽力c H 的数据处理电压1u 的A 类不确定度： 0=A u 电压1u 的B 类不确定度： = ?= 3 1 u m B u 电压1u 的合成不确定： = +=2 2 u 1B A u u u 电压1u 的相对不确定度： = ?= %1001 u 11u u E u 矫顽力c H 的最佳值： = ??=111 c u R N H L 矫顽力c H 的相对不确定度： = =1u H E E c 矫顽力c H 的不确定度：=?=c H H H E u c c 3. 求基本磁化曲线的坐标点由表三数据可知，

磁滞回线与基本磁化曲线

姓名：易常瑞学号： 5502211043 班级：应用物理学11班班级编号：s008 实验时间：第十周星期三13：00座位号：8 教师编号：T042 五、数据处理基本磁化曲线与μ—H 曲线(R 1=3Ω) μ—H 曲线 |?/(H /m ) H/(A/m)

姓名：易常瑞学号： 5502211043 班级：应用物理学11班班级编号：s008 实验时间：第十周星期三13：00座位号：8 教师编号：T042 基本磁化曲线磁滞回线(U=1.0v, R1=2.5Ω)

姓名：易常瑞学号： 5502211043 班级：应用物理学11班班级编号：s008 实验时间：第十周星期三13：00座位号：8 教师编号：T042 磁滞回线由磁滞回线所谓的面积可知，磁滞损耗为[HB]=2.7（T?A/m）饱和磁感应强度B s=1.273333333(T) 矫顽力H D=115.3333333(A/m) 剩磁R r=0.366666667(T) 相关已知量：N=50，L=60mm n=150，s=80mm2，c1=c2=20μF，R2=10kΩ 相关公式：H=NR1 L U1，B=c2R2 ns U2 六、误差分析本实验的最大误差可能就来源于我的读数，因为本来是以大格为标准读的，而我以小格为标准读，因为所要读的点本来就比较大，如果再读的那么精确的话，反而会使误差增大，看一下我所画出来的磁滞回线就知道了，并不是那么圆滑。还有一个误差就是第一个表格，因为很多的电压和电阻情况下都无法将所有的一组数据记录完整，因此为了达到这个目的，必须将初始值的图像调得非常小，这就带来了读数误差，再一个就是后面几个数据由于图像并不是很好而带来误差。因此，在测量时，应适当改变横向或纵向电压，已达到获得较好读数的目的。

磁滞回线的测量实验报告

磁滞回线的测量实验报告公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

石家庄铁道大学物理实验中心第1页共10页实验名称：用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级桌号教室基础教学楼1101 实验日期 2016年月日节一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。二、实验仪器 1. 双踪示波器 2. DH4516C 型磁滞回线测量仪评分此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！

图1 磁性材料的磁化曲线图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线当铁磁质磁化达到饱和后，如果使H逐步退到零，B也逐渐减小，但B 的减小“跟不上”H的减小（B滞后于H）。即：其轨迹并不沿原曲线SO，而是沿另一曲线Sb下降。当H下降为零时，B不为零，而是等于B r ，说明铁磁物质中，当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象， B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ，必须加反向磁场，当B=0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞回线，如图2所示。 3、基本磁化曲线对于同一铁磁材料，设开始时呈去磁状态，依次选取磁化电流I 1 、 I 2、….I n ，则相应的磁场强度为H 1 、H 2 、….H 3 ，在每一磁化电流下反复交换电流方向（称为磁锻炼），即在每一个选定的磁场值下，使其方向反复发生几次变化（如H 1→- H 1 →H 1 →- H 1 ….），这样操作的结果，是在每一个电流

磁滞回线的测量实验报告

石家庄铁道大学物理实验中心第1页共14页实验名称：用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级桌号教室基础教学楼1101 实验日期 2016年月日节一、实验目的： 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系；并比较不同材料磁滞回线形状。二、实验仪器 1. 双踪示波器 2. DH4516C 型磁滞回线测量仪评分此实验项目教材没有相应内容，请做实验前仔细阅读本实验报告！并携带计算器，否则实验无法按时完成！

图1 磁性材料的磁化曲线图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线当铁磁质磁化达到饱和后，如果使H逐步退到零，B也逐渐减小，但B 的减小“跟不上”H的减小（B滞后于H）。即：其轨迹并不沿原曲线SO，而是沿另一曲线Sb下降。当H下降为零时，B不为零，而是等于B r ，说明铁磁物质中，当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象，B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ，必须加反向磁场，当B=0时磁场的值H c为铁磁质的矫顽力。当反向磁场继续增加，铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞回线，如图2所示。 3、基本磁化曲线对于同一铁磁材料，设开始时呈去磁状态，依次选取磁化电流I 1 、 I 2、….I n ，则相应的磁场强度为H 1 、H 2 、….H 3 ，在每一磁化电流下反复交换电流方向（称为磁锻炼），即在每一个选定的磁场值下，使其方向反复发生几次变化（如H 1→- H 1 →H 1 →- H 1 ….），这样操作的结果，是在每一个电流

磁滞回线实验数据表格

X/mm B/mT X/mm B/mT X/mm B/mT X/mm B/mT X/mm B/mT X/mm B/mT -10.0 125.4-6.0 297.7-2.0 298.7 2.0 298.6 6.0 29810.0 295.4 -9.0 170.7-5.0 298.3-1.0 298.7 3.0 298.57.0 297.911.0 283.6 -8.0 238.4-4.0 298.50.0 298.6 4.0 298.48.0 297.512.0 223.3 -7.0 288.4-3.0 298.6 1.0 298.6 5.0 298.39.0 297.213.0 134.4 励磁电流I= 500 mA 气隙中磁场分布测量数据气隙中磁场分布曲线 B/mT X/mm 初始磁化曲线测量数据 I/mA H/(A/m) B/mT I/mA H/(A/m) B/mT 00.00 0350.22917.17 218.5 50416.50 16.94003332.00 245.4 100.1833.83 43.44503748.50 267.9 150.21251.17 74.0 5004165.00 286.9 200.41669.33 106.9550.14582.33 303.1 250.12083.33 147.9600.35000.50 316.8 300.22500.67 186.1 平均磁路长度L= 0.240m，总匝数= 2000匝，单位长度匝数n= 8.33匝/mm. B/mT

磁滞回线测量数据 I/mA H/(A/m)B/mT I/mA H/(A/m)B/mT 600.65003.00 326.0 600.45001.33 327.8 550.14582.33 320.6 5504581.50 314.6 5004165.00 314.5 500.34167.50 298.9 4503748.50 307.6 450.43751.83 279.5 400.43335.33 299.4 400.33334.50 254.8 350.22917.17 289.3 3502915.50 223.6 300.12499.83 276.6 3002499.00 186.6 250.12083.33 260.2 250.32085.00 144.8 200.31668.50 238.9 200.11666.83 98.9 1501249.50 211.8 1501249.50 51.2 100.2834.67 178.5 100.1833.83 2.5 50416.50 138.9 50416.50 -45.8 00.00 94.2 00.00 -93.1 -50.2-418.17 47.5 -50.2-418.17 -139.0 -100.1-833.83 0.2 -100.1-833.83 -179.3 -150.1-1250.33 -46.6 -150.1-1250.33 -214.0 -200.3-1668.50 -93.9 -200-1666.00 -242.1 -250-2082.50 -139.3 -250-2082.50 -264.3 -300.1-2499.83 -181.9 -300.1-2499.83 -281.3 -350.1-2916.33 -219.6 -350.5-2919.67 -294.3 -400.3-3334.50 -251.5 -400.3-3334.50 -304.5 -450.4-3751.83 -277.0 -450-3748.50 -312.7 -501.6-4178.33 -297.7 -500-4165.00 -319.6 -550-4581.50 -313.2 -550-4581.50 -325.8 -600.3-5000.50 -326.6 -600-4998.00 -326.6 实验所得磁滞回线 B/mT

磁滞回线测量

物理实验报告实验名称：动态磁滞回线的测量学院：安全与应急管理工程学院专业班级：安全工程1801 学号：2018003921 学生姓名：马晶晶实验成绩

实验预习题成绩：一、选择题 1、当材料磁化的时候，磁感应强度B和磁场强度H之间的关系因为磁滞的原因，B和H并不是一一对应的关系。但是当H足够大的时候，H继续增大，B 几乎不变此时用Bs表示，称为（A ）。 A.饱和的磁感应强度 B.剩余磁感应强度 C.测量磁感应强度 2、当磁化饱和之后，若去掉磁场，材料仍保留一定的磁性，此时用Br表示，称为（B ）。 A.饱和的磁感应强度 B.剩余磁感应强度 C.测量磁感应强度 3、加足够反向磁场，材料才完全退磁，使材料完全退磁所需的反向磁场，用Hc表示，称为（A ）。 A.矫顽力 B.临界磁场强度 C.磁导率 4、不断地（C ）增加磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞回线。 A.正向 B.反向 C.正向或反向交替 5、示波器测量磁滞回线的原理中，Ux（x轴输入）与磁场强度H成（A ），Uy （y轴输入）与磁感应强度B成（A ）。 A.正比；正比 B.反比；反比 C.正比；反比二、判断题 1、静态测量的损耗较动态测量要大。（×） 2、测量动态磁滞回线的时候，铁磁材料中不仅有磁滞损耗，还有电流和磁场的变化造成的涡流电流产生的损耗。（√） 3、磁滞回线的形状和大小只与铁磁材料的种类有关。（×） 4、当正向磁场持续增加，铁磁质的磁化可达到反向饱和。反向磁场减小到零，同样出现剩磁现象。（√） 5、软磁材料的磁滞回线窄，矫顽磁力小(一般小于120安/米)，但它的磁导率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，故常用于制造电机、变压器和电磁铁。（√）