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铁磁材料的磁导率不是常数
例1: 有一台电压为220/36V的降压变压器,若变压器的一次侧绕组，
N1=1100匝，试确定二次侧绕组匝数应是多少？
解
由公式
U1 N1 k U2 N2
得
N2U U 1 2N12 32 601100180匝
39
二、变压器的工作原理
2. 电流变换作用
+
u1
–
i1 + –e 1
交流电源
N1 N2
磁滞回线
B
Br
-Hc 0
Hc H
13
任务一 磁路与铁磁材料的认识
三、磁性物质的分类
根据磁性材料的磁滞回线,可将磁性材料分为三种类型:
1.软磁材料
磁滞回线较窄,矫顽磁力较小，磁 滞损耗较小。
常用的材料有铸铁、硅钢、坡莫 合金和软磁铁氧体等。
一般用来制造电机、变压器及电 器等的铁心等。
14
任务一 磁路与铁磁材料的认识
铁磁材料的磁导率不是常数，它随励磁电流而变，所以
铁磁材料的磁阻是非线性的，但磁阻很小（很多情况可以忽 略）。
21
任务一 磁路与铁磁材料的认识
六、交流铁心线圈
线圈
由硅钢片叠压制成的铁心磁路。
线圈又叫绕组,是由 导线缠绕而成，缠绕一圈 称为一匝。
线圈的匝与匝之间彼 此绝缘。
变压器、交流电动机及各种交流电器的铁芯线圈都通入 交流电来励磁。
当电流从两个线圈的某一对端子流入时,若两线圈中产生
的磁通是相互增强的，则这对端子就称为同名端。
1
•
增加 1
•
同极性端 2
和绕组的绕 向有关。 1’
•
2’
2
1’
2’
•
铁磁材料的磁化特性的研究(精)
2
d2 dt
n d dt
2 是线圈n中产生的感应电动势
2 n 次级线圈中的磁通链数
当I2R2 Q / C2 时， 2 I 2 R2
电容C两端的电压：
I2
dQ dt
C2
dU y dt
2
C2 R2
dU y dt
Uy
nS C2 R2
B
该式表明示波器垂直偏转板上的电压，即电容两端的电 压Uy是正比例于磁感应强度B的。
3 磁滞现象：
铁磁材料的磁化过程是不可逆的。
当铁磁质达到饱和
a
后，减小H，B沿图 ab下降；当H=0时B
Br b
＝Br，称为剩磁。 当H＝Hc时，B=0，
c
f
bc段是退磁曲线
-Hc
Hc称为矫顽力；反
-Br e
向继续增大H，铁 磁质反向沿cd段达
d
到饱和；
反向减小H到0，则B沿de到－Br。H按原方向增加经ef到Hc； 继续增大H，则B沿fa回到原来饱和状态。
不同的铁磁质具有不同形状的磁滞回线，按矫顽力 的大小，铁磁材料可分为： 软磁材料：矫顽磁力很小 ，适合于做变压器、
电机中的铁芯等。 硬磁材料：矫顽磁力很大，常用做永磁体。
常用在电表、收音机、扬声器中。 矩磁材料：它的磁滞回线接近于矩形，可以用做
“记忆”元件。 如电子计算机中存储 器的磁芯.
实验仪器介绍
CH2通道
Ｘ－Ｙ控制键 Ｘ－Ｙ触发
测
ε
量 仪
号
器
饱和磁感应强度
初始磁化曲线 当电流从0逐渐增加，线圈中的磁场强度H也随之增加， 这样就可以测出若干组B,H值。以H为横坐标，B为纵坐标， 画出B随H的变化曲线，这条曲线称为初始磁化曲线。当H 增大到某一值后，B几乎不再变化，这时铁磁材料的磁化状 态为磁饱和状态。此时的磁感应强度Bs叫做饱和磁感应强度。
特种设备无损检测技术培训与考核【题库】磁粉检测
磁粉检测
共：
615 题
其中：是非题
209 题
选择题
272 题
问答题
93 题
计算题
41 题
一.是非题
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 磁粉检测中所谓的不连续性与缺陷， 两者的概念是相同的。 （ ） 磁粉检测与检测元件检测都属于漏磁场检测。 （ ） 磁粉检测的基础是不连续性处产生的漏磁场与磁粉的磁相互作用。 （ ） 工件正常组织结构或外形的任何间断称为不连续性，所有不连续性都会影响工件的使 用性能。 （ ） 磁粉检测不能检测各种不锈钢材料，也不能检测铜、铝等非磁性材料。 （ ） 磁粉检测方法只能探测表面开口的缺陷，而不能探测表面闭口缺陷。 （ ） 磁粉检测难以发现埋藏较深的孔洞，以及与工件表面夹角小于 20°的分层。 （ ） 采用磁敏元件探测工件表面漏磁场时，检测灵敏度与检查速度有关，与工件大小无关。 （ ） 如果被磁化的试件表面存在裂纹， 使裂纹产生漏磁场的原因是裂纹具有高应力。 （ ） 磁粉检测对铁磁性材料表面开口气孔的检测灵敏度要高于渗透检测。 （ ） 一般认为对表面阳极化和有腐蚀工件的表面检测， 磁粉检测通常优于渗透检测。 （ ） 用磁粉检测方法可以检出焊缝的层间未熔合缺陷。 （ ） 磁粉、渗透、涡流检测都属于表面缺陷无损检测方法。 （ ） 磁粉检测可以发现铁磁性材料表面和近表面微米级宽度的小缺陷。 （ ） 由磁粉检测理论可知，磁力线会在缺陷处断开，产生磁极并吸附磁粉。 （ ） 磁场强度的大小与磁介质的性质无关。 （ ） 顺磁性材料和抗磁性材料均不能进行磁粉检测。 （ ） 铁磁性材料存在磁畴的原因是铁磁性材料具有较高的原子（或分子）磁矩。 （ ） 铁磁性材料是指以铁元素为主要化学成分的、容易磁化的材料。 （ ） 磁力线在磁体外是由 S 极出发穿过空气进入 N 极， 在磁体内是由 N 极到 S 极的闭合线。 （ ） 真空中的磁导率为 1。 （ ） 铁磁性材料的磁导率不是一个固定的常数。 （ ） 铁磁性材料在加热时，其磁导率会减少。 （ ） 漏磁场形成的原因是由于缺陷的磁导率远远低于铁磁性材料的磁导率。 （ ） 由于铁磁性物质具有较高的磁导率，因此在建立磁路时，它们具有很高的磁阻。 （ ） 由于铁磁性物质具有较大的磁导率，因此在通以相同电流的情况下，其磁场强度比非 铁磁性物质高得多，所以能够实施磁粉检测。 （ ） 磁滞回线只有在交流电的情况下才能形成，因为需要去除剩磁的矫顽力。 （ ） 所谓“磁滞”现象是指磁场强度 H 的变化滞后于磁感应强度 B 的变化的现象。 （ ） 漏磁场的产生与缺陷和工件的磁导率差异有关，如果铝制工件表面存在钢的夹杂物， 由于两者磁导率的差异，在外加磁场的作用下也会产生漏磁场。 （ ） 因为漏磁场的宽度要比缺陷的实际宽度大数倍至数十倍，所以磁痕对缺陷宽度具有放 大作用。 （ ） 因磁感应强度 B 和磁场强度 H 都是矢量,由公式 B＝μH 可知:磁感应强度 B 和磁场强度 H 的方向始终是一致的。 （ ） 在非铁磁性材料中， 磁力线与电流方向成 90°角。 （ ） 铁磁性材料的磁感应强度不但和外加磁场强度有关，而且与其磁化历史状况有关。 （ ） 当两个相互垂直的磁场同时施加在一个试件上，产生的合磁场的强度等于两个磁场强 度的矢量和。 （ ）
物理实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
物理实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】实验２０铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。
如航天、通信、自动化仪表及控制等都无不用到铁磁材料（铁、钴、镍、钢以及含铁氧化物均属铁磁物质）。
因此，研究铁磁材料的磁化性质，不论在理论上，还是在实际应用上都有重大的意义。
本实验使用单片机采集数据，测量在交变磁场的作用下，两个不同磁性能的铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。
【预习重点】（１）看懂实验原理图及接线图。
（２）复习示波器的使用方法。
参考书：《电磁学》下册，赵凯华、陈熙谋着，第五、六章；《大学物理学》电磁学部分，杨仲耆等编，第六章。
【仪器】磁滞回线实验组合仪、双踪示波器。
【原理】１）铁磁材料的磁化及磁导率铁磁物质的磁化过程很复杂，这主要是由于它具有磁滞的特性。
一般都是通过测量磁化场的磁场强度Ｈ和磁感应强度Ｂ之间的关系来研究其磁性规律的。
图２０—１起始磁化曲线和磁滞回线图２０—２基本磁化曲线当铁磁物质中不存在磁化场时，Ｈ和Ｂ均为零，即图２０—１中Ｂ～Ｈ曲线的坐标原点０。
随着磁化场Ｈ的增加，Ｂ也随之增加，但两者之间不是线性关系。
当Ｈ增加到一定值时，Ｂ不再增加（或增加十分缓慢），这说明该物质的磁化已达到饱和状态。
Ｈm 和Ｂm 分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度（对应于图中ａ点）。
如果再使Ｈ逐渐退到零，则与此同时Ｂ也逐渐减少。
然而Ｈ和Ｂ对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹ａ０返回，而是沿另一曲线ａｂ下降到Ｂr ，这说明当Ｈ下降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性，这种现象称为磁滞，Ｂr 称为剩磁。
将磁化场反向，再逐渐增加其强度，直到Ｈ＝－Ｈc ，磁感应强度消失，这说明要消除剩磁，必须施加反向磁场Ｈc 。
Ｈc 称为矫顽力。
它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。
图２０—１表明，当磁场按Ｈm →０→－Ｈc→－Ｈm →０→Ｈc →Ｈm 次序变化时，Ｂ所经历的相应变化为Ｂm →Ｂr →０→－Ｂm →－Ｂr →０→Ｂm 。
铁磁材料的磁导率不是常数
4、用80V时的磁滞回线对示波器H轴、B轴进行定标（计 算示波器上每格对应的H0，B0的值）。
5、用列表法计算出不同电压下磁滞回线顶点对应的B， H值，并在坐标纸上绘出基本磁化曲线和80伏时的磁 滞回线并计算80伏时Hm，Bm，Hc，Br的值。
用公式（2）表示
2
d
dt
N2S
dB dt
（2）
2 是线圈N2中产生的感应电动势
N2, S2 分别是线圈N2的匝数和截面积
当
R2
1
2fC
时，
I2
2
R2
电容C两端的电压：
U y
Q C
1 C
I 2 dt
1 CR2
2dt
N2S CR2
谢谢
从Ux与H，Uy与B的关系式，可计算出H，B的值
H
N1 LR1
U
x
,
B
CR2 N2S
Uy
所谓对示波器定标，就是用H0，B0表示示波器上每大格对应
的磁场强度H和磁感应强度B的值。有公式：
H0
H nx
, B0
B ny
实验内容： 1、熟悉示波器各旋钮的作用，学会用示波器测量电压；
2、按照实验原理图正确连接线路，在确认调压器的输 出为0伏后，接通电源；
dB dt N2S
B
dB
N2S
B （4）
dt
CR2 0
CR2
该式表明示波器垂直偏转板上的电压，即电容两端的电 压Uy是正比例于磁感应强度B的。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线在各类磁介质中，应用最广泛的是铁磁物质。
在20世纪初期，铁磁材料主要用在电机制造业和通讯器件中，如发电机、变压器和电表磁头，而自20世纪50年代以来，随着电子计算机和信息科学的发展，应用铁磁材料进行信息的存储和纪录，例如现以成为家喻户晓的磁带、磁盘，不仅可存储数字信息，也可以存储随时间变化的信息；不仅可用作计算机的存储器，而且可用于录音和录像，已发展成为引人注目的系列新技术，预计新的应用还将不断得到发展。
因此，对铁磁材料性能的研究，无论在理论上或实用上都有很重要的意义。
磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料磁特性的主要特征。
本实验仪用交流电对铁磁材料样品进行磁化，测绘的B-H曲线称为动态磁滞回线。
测量铁磁材料动态磁滞回线的方法很多，用示波器测绘动态磁滞回线具有直观、方便、迅速及能在不同磁化状态下（交变磁化及脉冲磁化等）进行观察和测绘的独特优点。
一、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．掌握铁磁材料磁滞回线的概念。
3．掌握测绘动态磁滞回线的原理和方法。
4．测定样品的基本磁化曲线，作μ－H曲线。
5．测定样品的H C、B r、H m和B m等参数。
6．测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。
二、实验原理1．铁磁材料的磁滞特性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。
其特性之一是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ=B/H很高。
另一特征是磁滞，铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H与磁感应强度B之间关系的特性。
即磁场作用停止后，铁磁物质仍保留磁化状态，图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁场强度H之间的关系曲线。
将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化，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，当磁场强度H从零开始增加时，磁感应强度B随之从零缓慢上升，如曲线oa所示，继之B随H迅速增长，如曲线ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H 增至H S时，B达到饱和值B S，这个过程的oabS曲线称为起始磁化曲线。
特种设备无损检测考试 磁粉检测PT (II级 )是非题
一、是非题1.1磁粉探伤中所谓的不连续性就是指缺陷。
（X ）把影响工件使用性能的不连续性称为缺陷1.2磁粉探伤中对质量控制标准的要求是愈高愈好。
（* ）在实际应用中，并不是灵敏度越高越好，因为过高的灵敏度会影响缺陷的分辨率和细小缺陷显示检出的重复性，还将造成产品拒收率增加而导致浪费。
1.3磁粉探伤的基础是磁场与磁粉的磁相互作用。
（* ）缺陷处产生漏磁场是磁粉检测的基础。
磁粉检测是利用漏磁场吸附磁粉形成磁痕来显示不连续性的位置、大小、形状和严重程度1.4马氏体不锈钢可以进行磁粉探伤。
（）1.5磁粉探伤不能检测奥氏体不锈钢材料，也不能检测铜，铝等非磁性材料。
（）1.6磁粉探伤方法只能探测开口于试件表面的缺陷，而不能探测近表面缺陷. （ * ）可以检测出铁磁性材料表面和近表面（开口和不开口）的缺陷1.7磁粉探伤难以发现埋藏较深的孔洞，以及与工件表面夹角大于20°的分层。
（ * ）检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20度，缺陷就难以发现。
1.8磁粉探伤方法适用于检测点状缺陷和平行于表面的分层。
（ * ）1.9被磁化的试件表面有一裂纹，使裂纹吸引磁粉的原因是裂纹的高应力。
（* ）裂纹处的漏磁场1.10磁粉探伤可对工件的表面和近表面缺陷进行检测。
（ * ）铁磁性材料1.11一般认为对表面阳极化的工件和有腐蚀的工件检测，磁粉方法优于渗透方法。
（）1.12焊缝的层间未融合缺陷，容易用磁粉探伤方法检出。
（* ）2.1由磁粉探伤理论可知，磁力线在缺陷处会断开，产生磁极并吸附磁粉。
（* ）漏磁场2.2磁场强度的大小与磁介质的性质无关。
（）2.3顺磁性材料和抗磁性材料均不能进行磁粉探伤。
（）2.4当使用比探测普通钢焊缝的磁场大10倍以上的磁场强化时，就可以对奥氏体不锈钢焊缝进行磁粉探伤。
（* ）所有顺磁性材料、抗磁性材料的磁化率都很小，其相对磁导率几乎等于1，这说明它们对原磁场只产生微弱的影响。
铁磁材料的磁导率
铁磁材料的磁导率
铁磁材料是一类具有特殊磁性的材料，其磁导率是其重要的物理性质之一。
磁
导率是描述材料对磁场强度的响应能力的物理量，它在材料的磁性研究中具有重要的意义。
本文将就铁磁材料的磁导率进行探讨，希望能为相关领域的研究者提供一些参考。
铁磁材料是一类在外加磁场下具有明显磁化特性的材料，其磁导率通常是非常
高的。
磁导率的大小与材料内部的微观结构密切相关，铁磁材料由于其特殊的晶格结构和电子自旋排列，具有较高的磁导率。
在外加磁场的作用下，铁磁材料会产生明显的磁化现象，这一点也与其较高的磁导率密切相关。
铁磁材料的磁导率通常是非线性的，这意味着在不同的磁场强度下，其磁化率
会发生变化。
这种非线性的特性使得铁磁材料在实际应用中具有一些特殊的用途，比如在磁存储器件和传感器中的应用。
研究铁磁材料的磁导率非常重要，可以帮助我们更好地理解其在不同磁场下的磁性响应，为相关器件的设计和应用提供重要的参考。
除了外加磁场的影响，铁磁材料的磁导率还受到温度的影响。
在一定的温度范
围内，铁磁材料的磁导率通常会随着温度的升高而发生变化。
这种温度效应对于一些特定的应用也具有重要的意义，比如在温度传感器中的应用。
因此，研究铁磁材料的磁导率随温度的变化规律，对于相关领域的研究具有一定的理论和实际意义。
总的来说，铁磁材料的磁导率是其重要的物理性质之一，它与材料的微观结构、外加磁场以及温度等因素密切相关。
研究铁磁材料的磁导率对于深入理解其磁性特性，以及在磁存储、传感器等领域的应用具有重要的意义。
希望本文的内容能够为相关领域的研究者提供一些参考，推动铁磁材料磁导率研究的进一步发展。