实验38 磁性材料磁滞回线测定
磁滞回线的测量实验报告
磁滞回线的测量实验报告一、实验目的1.了解磁滞回线的概念和特点；2.学习使用霍尔传感器测量磁场强度；3.掌握利用实验数据绘制磁滞回线的方法。
二、实验仪器和材料仪器：霍尔元件、磁力计、示波器、直流电源；材料：螺线管、磁铁、导线、万用表。
三、实验原理磁滞回线是磁化物质在外磁场作用下，磁感应强度与磁场强度之间的关系曲线。
当外磁场强度H由小到大变化时，磁感应强度B不仅不是单调变化的，而且在H改变方向时，B经过零点有回弹现象。
这种B-H的关系曲线即为磁滞回线。
磁滞回线可以揭示磁材料的磁化、变磁和反磁过程中的磁场调整以及应力状态等内部状况，对于磁性材料的性能评价具有重要的意义。
四、实验步骤1.准备工作：搭建实验电路，连接霍尔元件、示波器和直流电源；2.将磁力计放置在霍尔元件附近并调整合适的位置；3.施加一定外磁场强度H，并记录示波器上测得的霍尔输出电压UH 与电流电压表测得的霍尔电流IH的数值；4.改变外磁场强度的大小和方向，重复第三步，直到完成一次完整的磁滞回线的测量；5.将测得的磁场强度H和磁感应强度B的数据进行整理。
五、实验注意事项1.实验过程中需保持实验环境的稳定和安静；2.实验中需注意安全，避免磁铁和螺线管等物品的碰撞和意外伤害；3.在调整霍尔元件和磁力计位置时，需保证测量准确性和稳定性；4.测量数据需及时记录并整理，以免丢失。
六、实验结果及数据处理根据实验步骤记录的UH、IH数据，可以得到对应的磁感应强度B和磁场强度H的测量结果。
整理数据后，可以将B-H数据绘制成磁滞回线图。
七、实验结果分析通过实验数据的分析，可以得到磁滞回线的面积、对称性、磁饱和状态等信息。
此外，对于不同材料的磁滞回线，还可以比较其形状和性能差异。
八、实验总结通过本次实验，我们了解了磁滞回线的概念和特点，学习并掌握了使用霍尔传感器测量磁场强度的方法，熟悉了利用实验数据绘制磁滞回线的步骤和技巧。
此外，我们还通过实验结果对不同材料的磁滞回线进行了分析比较，深入了解了磁材料的性能差异和应用前景。
磁滞回线测量实验报告
磁滞回线测量实验报告磁滞回线测量实验报告引言：磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的重要参数。
通过对磁滞回线的测量和分析，我们可以深入了解材料的磁性行为，并从中获得有用的信息。
本篇实验报告旨在介绍磁滞回线测量实验的目的、步骤和结果，并对实验所获得的数据进行分析和讨论。
一、实验目的：本次实验的主要目的是通过对某一磁性材料的磁滞回线测量，了解该材料的磁化特性以及磁滞回线的含义。
具体的目标包括：1. 测量和绘制材料的磁滞回线；2. 分析磁滞回线的特征，如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力等；3. 通过实验数据，讨论磁滞回线对材料磁性的影响。
二、实验步骤：1. 准备磁性样品和测量设备。
选择一块磁性样品，并将其放置在测量设备中，确保设备已经校准。
2. 施加外加磁场。
通过调节测量设备中的磁场源，逐渐增加外加磁场的强度，使其达到最大值，并将之后逐渐减小。
3. 测量磁滞回线数据。
在每个磁场强度值下，测量并记录材料的磁感应强度。
4. 绘制磁滞回线曲线。
将实验所得的磁感应强度值绘制成磁滞回线曲线。
三、实验结果：在本次实验中，我们测量了某磁性材料的磁滞回线，并得到了以下结果。
磁滞回线曲线如下图所示：[插入磁滞回线曲线图]从图中可以观察到以下几个主要特征：1. 饱和磁感应强度：磁滞回线中的一段水平线段代表材料的饱和磁感应强度。
在这段区域内，无论外加磁场的强度如何增加，材料的磁感应强度都不再增加。
2. 剩余磁感应强度：磁滞回线的起点对应着剩余磁感应强度。
当外加磁场为零时，材料仍然保持一定的磁感应强度，即剩余磁感应强度。
3. 矫顽力：磁滞回线中的一个特征点，即退磁点，表示了磁场逐渐减小时材料需要的磁场强度。
矫顽力越大，说明材料越难退磁。
四、数据分析和讨论：通过实验测量的磁滞回线数据，我们可以对该磁性材料的性质和行为进行一些分析和讨论。
磁滞回线的饱和磁感应强度可以告诉我们材料的磁性能。
当外加磁场的强度超过一定值时，材料将达到饱和，不再对外加磁场变化做出响应。
铁磁材料磁滞回线的测量
磁性材料可分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料、 压磁材料等等，它们的磁滞回线是各有特点的
B
B
B
O
H
H
O
H
2、磁化原理
（1）、一般材料的磁化原理 ）、一般材料的磁化原理 B0
（a）无外磁场时
B/
（b）有外磁场时
（2）、铁磁质的磁化原理 ）、铁磁质的磁化原理
B0
（a）无外磁场时
（b）有外磁场时
3、实验测量原理
铁磁材料磁滞回线的测量
实验简介
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要 特性，也是设计电磁机构或仪表的依据之一。通 过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁 滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法，而且能从 理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。
一、实验目的
1.加深理解铁磁材料的磁化特性。 2.学会用示波器测定铁磁材料的基本磁 和磁滞回线。 化曲线
二、实验仪器1.示波器、动Fra bibliotek磁滞回线实验仪。
三、实验原理
1、磁滞回线
HS:当H增加到这一值时， 增加到这一值时， 当 增加到这一值时 B 不再增加，达到饱和。 不再增加，达到饱和。
B Bm Br Hc O H
Br:剩磁 剩磁 Hc:矫顽力 矫顽力
HS
不断地正向或反向缓慢改变磁场， 不断地正向或反向缓慢改变磁场 ， 磁化曲线为一闭合曲 磁滞回线。 线—磁滞回线。
R2 ~UH R1 N C
示波器
UC
Y X
U1
R1 L1 U1 = R1 I = H N1
N2 A UC = B R2C
通过测量U 来测量初级的磁场强度和次级的磁感应强度。 通过测量U1和UC来测量初级的磁场强度和次级的磁感应强度。 将待测量磁场强度转化为电压来测量， 将待测量磁场强度转化为电压来测量，也是我们实验常用的手 段。
磁滞回线实验报告
一、实验目的1. 理解磁滞回线的概念和特性；2. 掌握磁滞回线的测量方法；3. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。
二、实验原理磁滞回线是铁磁材料在外加磁场作用下，磁化强度（磁感应强度B）随磁场强度（磁场强度H）变化的关系曲线。
在磁滞回线中，磁化强度和磁场强度之间存在滞后现象，即当磁场强度减小到零时，磁化强度并不立即为零，而是保持一定的数值，这种现象称为磁滞。
磁滞回线的形状反映了铁磁材料的磁滞特性，主要包括以下参数：1. 矫顽力（Hc）：磁化强度为零时，所需的反向磁场强度；2. 饱和磁感应强度（Bs）：磁场强度达到饱和时，磁化强度达到的最大值；3. 剩磁（Br）：磁场强度为零时，磁化强度所保持的值。
三、实验仪器与材料1. 磁滞回线测量仪；2. 待测铁磁材料；3. 示波器；4. 磁场发生器；5. 信号发生器；6. 测量磁感应强度和磁场强度的传感器。
四、实验步骤1. 将待测铁磁材料放置在磁滞回线测量仪中，调整磁场发生器，使磁场强度逐渐增加；2. 使用信号发生器产生一定频率的交流信号，输入到磁滞回线测量仪中；3. 示波器显示磁滞回线图形，记录不同磁场强度下的磁化强度值；4. 根据实验数据，绘制磁滞回线曲线；5. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。
五、实验结果与分析1. 磁滞回线图形：根据实验数据，绘制磁滞回线曲线，如图1所示。
图1 磁滞回线曲线2. 磁滞回线参数：根据磁滞回线曲线，测量矫顽力（Hc）、饱和磁感应强度（Bs）和剩磁（Br）等参数。
3. 分析：（1）矫顽力（Hc）：矫顽力是磁滞回线中的最大磁场强度，反映了材料抵抗磁化退磁的能力。
矫顽力越大，材料越难退磁，即磁滞特性越好。
（2）饱和磁感应强度（Bs）：饱和磁感应强度是磁化强度达到的最大值，反映了材料的磁导率。
饱和磁感应强度越大，材料的磁导率越高。
（3）剩磁（Br）：剩磁是磁场强度为零时，磁化强度所保持的值，反映了材料的剩磁特性。
剩磁越大，材料的剩磁特性越好。
磁铁的磁滞回线实验
磁铁的磁滞回线实验磁滞回线实验是一种常见的物理实验，通过制作磁滞回线图来展示磁铁在不同磁场强度下的磁化特性。
本文将介绍磁滞回线实验的原理、实验步骤和实验结果的分析。
一、实验原理磁滞回线实验是通过改变磁铁的外部磁场，测量磁铁的磁化强度与外部磁场强度的关系。
在应用过程中，磁铁的磁化强度并不是简单地随外部磁场强度的升高而线性增加，而是出现一定的滞后现象，这种滞后现象被称为磁滞。
二、实验步骤1. 准备实验所需材料：一块铁芯、螺线管、直流电源、电流表以及磁场强度计等。
2. 将螺线管绕在铁芯上，固定好，并将电流表接在螺线管两端。
3. 将铁芯置于电磁铁的磁场中，并调整直流电源的电流，使其产生不同的磁场强度。
4. 测量电流表的读数和磁场强度计的读数，并记录下来。
5. 依次改变磁场强度，并重复步骤4，直到得到一条完整的磁滞回线。
三、实验结果分析通过实验得到的磁滞回线图能够直观地表达磁铁的磁滞现象。
在图中，横轴表示外部磁场强度，纵轴表示磁化强度。
磁滞回线的形状会告诉我们关于磁铁的磁化特性。
磁滞回线图的形状可以呈现出以下几种情况：1. 矩形：矩形回线表示磁铁完全磁化时的特征，当外部磁场的方向与磁铁相同时，磁滞回线为一个闭合的矩形。
2. S形：当外部磁场的方向与磁铁相反时，磁滞回线呈现出S 形，这是因为磁铁开始磁化时，其磁感应强度增大速度比较快，而当磁铁接近饱和时，磁感应强度增大速度减慢，因此形成曲线较为平缓的部分。
3. 弯曲：弯曲的磁滞回线表明磁铁的磁化特性具有不对称性，也就是当外部磁场强度减小或增大时，磁滞回线出现了偏移。
通过观察磁滞回线图，我们可以了解磁铁的磁化特性，包括饱和磁感应强度、残余磁感应强度、矫顽力等参数。
在实际应用中，磁滞回线的形状也会对磁铁的使用产生一定的影响，因此对磁滞回线进行研究具有重要的意义。
总结起来，磁滞回线实验是一种用来展示磁铁磁化特性的常见实验方法。
通过测量磁铁在外部磁场作用下的磁化强度，并制作磁滞回线图，可以直观地了解磁铁的磁化特性和滞后现象。
磁性材料磁滞回线
1、实验内容1 观测动态饱和磁滞回线发布时间：2009-09-08 10:00 栏目：磁性材料磁滞回线测定阅读：1560 返回列表实验内容：一、观测动态饱和磁滞回线1) 按电路图-3接线；2) 逆时针调节幅度调节旋钮到底，使信号输出最小，并用数字示波器Display按钮将数字示波器显示格式设置为“XY"，将屏幕上的光点调至屏幕中心。
3)调节实验仪频率调节旋钮,频率显示窗显示0050.0Hz。
4)逐渐单调增大磁化电流，即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,使磁滞回线上的B值逐渐增大并达到饱和，注意为测量准确，饱和磁滞回线不宜过于饱和;分别按下CH1 menu和CH2 menu按钮，将CH1和CH2的Volts/div旋钮设置为微调，探棒为X1，再调节Volts/div 旋钮（通道伏格旋钮）调节曲线大小，使其尽量充满屏幕。
如：观测动态饱和磁滞回线，并从曲线上测量剩磁Br 和矫顽力Hc对应的电压值V Br和V Hc。
使用Wavestar软件打印曲线采用”WaveStar”软件将磁滞回线采集到计算机并打印主要步骤：1)将数字示波器显示格式设置为“YT ”,如果显示的波形不完整，就调节秒格旋钮使屏幕出现周期性波形。
2) 打开“WaveStar”软件；3) 在软件界面左边，找到”local”选项“+”，点开仪器型号“Tek TDS1000 series”选项；在下方将出现“Data、Setup、Function”等选项；4) 点击数据“Data”选项的“+”，出现波形“Waveforms”等选项；5) 点击波形“Waveforms”选项“+”，出现波形通道“CH1”、“CH2”等选项；6) 点击菜单栏的“File“选项下方的新数据表“New Datasheet”选项；出现对话框7) 在对话框里选择XY 数据表“XY sheet”，并点击OK8) 此时，将屏幕左侧的CH1和CH2选项分别拖动到出现的ＸY sheet下面的X 表和Y表里，工作表将出现相应的磁滞回线；9) 最后利用菜单栏的“Edit”选项下方的“New Annotation”完成图形的注释(磁性材料饱和磁滞回线（姓名））；10）利用菜单栏的“ File ”选项下方的“Print DATASHeet ”进行打印！。
实验38 磁性材料磁滞回线测定
大学物理实验教案实验名称：磁性材料磁滞回线测定1 实验目的1)了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法；2)了解磁性材料的基本磁化特性；3)掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法；4)进一步熟悉数字示波器的使用。
2 实验仪器DM-1型磁滞回线测试仪 数字示波器 微型计算机3 实验原理磁性材料在工程、电力、信息、交通等领域有着广泛的应用，测定磁滞回线是电磁学中的一个重要内容，是研究和应用磁性材料最有效的方法之一。
铁磁物质具有保持原先磁化状态的性质，铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。
这是铁磁物质的一个重要特征。
铁磁材料被磁化后，磁场强度H 减小时，磁感应强度B 的不沿原曲线变化，当磁场强度H 减少到零时，磁感应强度B 仍保留一定的数值，这称之为剩磁r B 。
继续减小磁场强度H ，当H 达到某一负值时，磁感应强度B 变为零，此时的磁场强度H 称为矫顽力C H 。
在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示。
当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线（如图38-1所示），它表示铁磁材料的一个基本特征。
它的形状、大小，均有一定的实用意义。
比如材料的磁滞损耗就与回线面积成正比磁滞回线所包围的面积表示在铁磁物质通过一个磁化循环过程中所消耗的能量，叫做磁滞损耗。
当从初始状态H =0、B =0开始改变磁场强度H ，在磁场强度H 从小到大的单调增加过程中，不同磁化电流所对应的磁滞回线正顶点的连线叫基本磁化曲线。
退磁方法，从理论上分析，要消除剩磁r B ，只要通一反向电流，使外加磁场刚好等于铁磁材料的矫顽力C H 就可以了，但是通常不知道矫顽力C H 的大小，所以无法确定所通反向电流的大小。
我们可以从磁滞回线中得到启示，如果是铁磁材料磁化达到饱和，然后不断改变磁化电流的方向，与此同时逐渐减小磁化电流，一直减小到零，这样就可以达到退磁的目的。
磁滞回线的测量实验报告
磁滞回线的测量许康麟 11000113G4 10#May 12, 2013一、实验目的1.用示波器观测软磁材料的交流磁滞回线；2.学习标定磁场强度、磁感应强度.测定样品的磁参数。
二、仪器用具磁滞回线实验仪器台〔两个带测样品，一个软铁、一个硅钢片，其他部分见实验原理），市电低压交流源，电感，示波器，直流电压源，数字万用表，导线若干。
三、实验原理1.铁磁材料的磁化规律B,：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几乎不变了，这时饱和的磁感应强度用&表示。
当磁化饱和之后，若去掉磁场.材料仍保留一定的磁性，此时的B称为剩余磁感应强度，用d表示。
Z：这时加足够的反向磁场，材料才完全退磁•使材料完全退磁所需的反向磁场称为铁磁材料的娇顽力，用弘•表示。
磁滞回线.即铁磁材料的磁感应强度B和磁场强度H之间的关系，大致如图1所示。
2.測量的原理和方法采用如图2所示的电路图来进行测量.磁场强度和磁感应强度分别由R.Q CU CN2SRil给出。
这里可以这么做是因为再探测线圈恥中如果有磁通嚴△①的变化. 则会产生感生电动势，其值为而又有△G = — J Cjdt , G = N2BS测虽中用一个积分电路来计算①，得到6最后得到RC2N2S四、实验内容1.观測铁氧体（样品1）的饱和磁滞回线1）取R] = 2.0Q ・ R? = 50kQ. C = 10.0/iF, f = 100Hz.在示波器磁滞回线的上半支取9个点测最其H和B•画出磁滞回线，并给出反，比。
2）测虽比较/ = 50Hz和f = 150Hz时的和九。
3）取R] = 2.0Q… f = 50Hz励磁电流幅值/桝=0.2A、积分常数分别为03秒，0.05秒和0.5秒时，观察并画出其李萨如图形的示童图。
2.观测铁氧体的基本磁化曲线.1）取Ra = 2.0Q. R2 = 50kQ, C = lO.O/xF. f = lOOIIz.让H从0到耳单调变化.画出基本磁化曲线。
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大学物理实验教案
实验名称：磁性材料磁滞回线测定
1 实验目的
1)了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法；
2)了解磁性材料的基本磁化特性；
3)掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法；
4)进一步熟悉数字示波器的使用。
2 实验仪器
DM-1型磁滞回线测试仪 数字示波器 微型计算机
3 实验原理
磁性材料在工程、电力、信息、交通等领域有着广泛的应用，测定磁滞回线是电磁学中的一个重要内容，是研究和应用磁性材料最有效的方法之一。
铁磁物质具有保持原先磁化状态的性质，铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。
这是铁磁物质的一个重要特征。
铁磁材料被磁化后，磁场强度H 减小时，磁感应强度B 的不沿原曲线变化，当磁场强度H 减少到零时，磁感应强度B 仍保留一定的数值，这称之为剩磁r B 。
继续减小磁场强度H ，当H 达到某一负值时，磁感应强度B 变为零，此时的磁场强度H 称为矫顽力C H 。
在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示。
当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线（如图38-1所示），它表示铁磁材料的一个基本特征。
它的形状、大小，均有一定的实用意义。
比如材料的磁滞损耗就与回线面积成正比磁滞回线所包围的面积表示在铁磁物质通过一个磁化循环过程中所消耗的能量，叫做磁滞损耗。
当从初始状态H =0、B =0开始改变磁场强度H ，在磁场强度H 从小到大的单调增加过程中，不同磁化电流所对应的磁滞回线正顶点的连线叫基本磁化曲线。
退磁方法，从理论上分析，要消除剩磁r B ，只要通一反向电流，使外加磁场刚好等于铁磁材料的矫顽力C H 就可以了，但是通常不知道矫顽力C H 的大小，所以无法确定所通反向电流的大小。
我们可以从磁滞回线中得到启示，如果是铁磁材料磁化达到饱和，然后不断改变磁化电流的方向，与此同时逐渐减小磁化电流，一直减小到零，这样就可以达到退磁的目的。
图 38 –1磁滞回线
利用示波器测动态磁滞回线的原理电路如图38-2所示。
将样品制成闭合的环形，其上均匀地绕以磁化线圈1N 及副线圈2N 。
交流电压1u 加在磁化线圈上，线路中串联了一取样电阻1R 。
将1R 两端地电压1u 加到示波器的X 输入端上。
副线圈2N 与电阻2R
图38-2 磁滞回线测定实验方法示意图
和电容C 串联成一回路。
电容C 两端的电压C u 加到示波器的Y 输入端上。
4 教学内容
1．简要讲解实验原理（磁滞现象，磁滞回线及基本磁化曲线的定义）。
2．介绍有关仪器及其使用方法（DM-1型磁滞回线测试仪），在讲解仪器时结合提问题检查学生的预习情况。
3．讲解实验操作要领及操作难点。
①按讲义图38－4接线并按实验步骤测量数据。
②复习数字示波器的使用。
③讲解如何利用示波器软件打印磁滞回线图。
④讲解如何测量顶点坐标。
⑤记录待测样品的参数。
4．检查学生实验状况及测量结果，并给出相应的评定结果。
5．根据评分标准批改实验报告并给出成绩。
5 实验教学组织及教学要求
1． 教学组织
1） 检查学生的预习实验报告，同时给学生5-10分钟时间熟悉仪器，对本实验有
一定的感性认识。
2） 讲解实验要点及注意事项，同时以提问的方式检查学生的预习情况，加深学生
对实验原理的理解。
3） 随时注意学生的实验操作过程，及时指导解决学生实验中出现的突发情况。
4） 检查每个学生的实验数据，记录实验情况。
2． 教学要求
1） 了解磁滞现象以及从磁滞回线图形上可以得出材料那些性质。
2） 掌握本次实验利用什么方法测定磁滞回线，如何测量B 和H 的大小。
3） 了解基本磁化曲线的测定方法。
4） 掌握如何测量并计算剩磁和矫顽力。
6 实验教学重点及难点
1）重点：磁滞回线和基本磁化曲线的测定。
2）难点：打印磁滞回线，测定基本磁化曲线。
7 实验中容易出现的问题
1）不理解实验中观察到的图形和讲义上的磁滞回线图是不一样的。
2）示波器探头的衰减系数没有设定为1。
3）不清楚如何测定剩磁和矫顽力。
8 实验参考数据
样品参数：内径38mm 外径52m h=13mm 初级线圈86 次级线圈86 R2=180k
9 实验结果检查方法
检查打印出来的“磁滞回线”图，并检查基本磁化曲线的数据是否正确（主要检查是否会因为探头衰减系数没有设定为1造成数据过大）。
10 课堂实验预习检查题目
1）检查是否有按照预习报告纸上的要求撰写完整的预习报告，包括实验目的、实验所需器材、实验涉及的物理量及主要计算公式、实验内容、简要步骤及注意事项、数据表格等）重点检查数据表格是否正确，是否包含要测量的所有物理量；
2）磁滞现象和磁滞回线，以及从磁滞回线图的形状可以看出材料的那些特性。
3）实验注意事项；如：实验前要先将信号源输出幅度调节旋钮逆时针到底，使输出信号为最小等。
11 思考题
1)为什么测量前要退磁？
2)为什么磁化电流要单调增加或单调减小而不能时增时减？
3)磁滞回线包围的面积的大小有何物理意义？
4)测定铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线有什么意义？。