铁磁材料的磁滞回线

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铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告铁磁材料是一类在外加磁场下具有明显磁性的材料,其磁性能对于电磁设备和磁性传感器等领域具有重要的应用价值。

本实验旨在通过对铁磁材料的磁滞回线进行测量和分析,探究其在外磁场作用下磁化特性的变化规律。

1. 实验目的。

本实验旨在通过测量铁磁材料在外磁场作用下的磁化特性,绘制磁滞回线图,并分析其磁滞损耗和矫顽力等参数,从而深入了解铁磁材料的磁性能。

2. 实验原理。

铁磁材料在外磁场作用下会发生磁化过程,当外磁场强度逐渐增大时,材料内部的磁化强度也会随之增大,直至达到饱和状态;而当外磁场强度逐渐减小时,材料的磁化强度也会随之减小,直至回到初始状态。

这一过程形成的磁化特性曲线即为磁滞回线。

3. 实验步骤。

(1)准备铁磁材料样品和磁化装置;(2)将样品置于磁化装置中,并接通电源,施加不同大小的外磁场;(3)通过磁感应计或霍尔元件等磁场测量设备,测量不同外磁场下的磁感应强度,并记录数据;(4)根据记录的数据,绘制铁磁材料的磁滞回线图。

4. 实验结果与分析。

通过实验测量和数据处理,我们得到了铁磁材料的磁滞回线图。

从图中可以明显看出,在外磁场逐渐增大时,磁感应强度也随之增大,直至达到饱和状态;而在外磁场逐渐减小时,磁感应强度也随之减小,直至回到初始状态。

这一过程呈现出明显的磁滞特性,磁滞损耗和矫顽力等参数也可以通过磁滞回线图进行计算和分析。

5. 实验结论。

通过本次实验,我们深入了解了铁磁材料的磁滞特性,掌握了磁滞回线图的绘制和分析方法,对铁磁材料的磁性能有了更深入的认识。

这对于进一步研究和应用铁磁材料具有重要的意义。

6. 实验总结。

本次实验通过对铁磁材料的磁滞回线进行测量和分析,深入了解了其在外磁场作用下的磁化特性。

同时,我们也发现了一些实验中存在的问题和不足之处,为今后的实验和研究工作提供了一定的参考和借鉴。

通过本次实验,我们对铁磁材料的磁滞回线有了更深入的了解,这对于相关领域的研究和应用具有一定的指导意义。

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
样品退磁。 观察磁滞回线。令U2.2V,调节示波器,出
现磁滞回线。
操作指南(续1)
观察基本磁化曲线。对样品进行退磁,从 U=0开始提高励磁电压,将在显示屏上得到 面积由小到大的一族磁滞回线。这些磁滞回 线的顶点就是样品的基本磁化曲线,长余辉 示波器,便可观察到该曲线的轨迹 。
观察比较样品1和2的磁化性能。 测绘曲线。接通实验仪和测试仪之间的连线。
基本磁化曲线。磁滞回线顶点的连线为铁
磁材料的基本磁化曲线,磁导率。
B
H
3,实验仪器
数码照片 磁滞回线实验组合分为实验仪和测试仪两大部
分。
4,操作指南
电路连接。选样品1按实验仪上所给的电路图 连接线路,令 R1 2.5,“U选择” 置于0 位。U 1 和 U 2 分别接示波器的“X输入”和 “Y输入”。
铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线
1,简介
铁磁材料(镍、钴、铁及其合金)在电力、通 讯等领域有着十分广泛的应用。磁滞回线磁滞 回线反映磁性材料在外磁场中的磁化特性。
2,实验原理
铁磁物质。在外磁场作用下,能被强烈磁化,磁导率很 高。磁场作用停止后,仍保持磁化状态,即磁滞。
磁化曲线。O点为磁中性状态,即BH0,当磁场H
结语谢谢大家!来自从0开始增加时,B随之缓慢上升,并当H到 H s 时,B达
到饱和值 B s ,到此为磁化曲线。当H减小到0时,B不
为0,而保留剩磁 B r 。 当磁场反向从0逐渐变为时,B消失,即要消除剩磁,必 须加反向磁场。H c 为矫顽力,反映保持剩磁状态的能力。
磁化曲线和磁滞回线
实验原理(续)
磁滞回线。当铁磁材料处于交变磁场中, 将沿磁滞回线反复运动,在此过程中要消 耗额外的能量,并以热的形式释放,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。

铁磁材料的磁滞回线实验原理

铁磁材料的磁滞回线实验原理

铁磁材料的磁滞回线实验原理一、引言铁磁材料的磁滞回线实验是材料科学中的重要实验之一,它可以通过测量铁磁材料在外加磁场下的磁化强度和磁场强度之间的关系来了解铁磁材料的磁性质。

本文将详细介绍铁磁材料的磁滞回线实验原理。

二、实验原理1. 磁滞回线概念当一个铁磁体置于外加恒定电流或恒定电压下时,其内部会产生一个恒定的磁场。

如果在这个恒定的电流或电压基础上再施加一个变化的电流或电压,那么这个变化就会引起铁磁体内部产生一个变化的磁场。

当施加到一定程度时,这个变化就会导致铁磁体发生饱和现象,即无论施加多大的电流或电压,其内部产生的磁场都不再增大。

当减小施加电流或电压时,铁磁体内部产生的磁场也会随之减小。

如果将此过程中所得到的铝片上记录下来,则得到的图像就被称为磁滞回线。

2. 磁滞回线实验装置磁滞回线实验需要使用到磁滞回线测试仪,它是一种专门用于测量铁磁材料磁性质的设备。

其主要由电源、电流表、电压表、磁场计和铝片等组成。

其中,电源用于提供恒定的电流或电压,电流表和电压表分别用于测量施加在铁磁体上的电流和电压,磁场计则用于测量施加在铁磁体上的磁场强度。

铝片则用于记录施加在铁磁体上的磁场强度和其内部产生的磁化强度之间的关系。

3. 实验步骤(1)将待测试的铁磁材料放置在测试仪中,并通过夹具固定住。

(2)通过测试仪中的控制面板设置所需的实验参数,如施加恒定电流或恒定电压等。

(3)开始实验后,通过测试仪中的控制面板逐渐改变施加在铜片上的电流或电压,并记录下每个时刻所得到的铝片图像。

(4)实验结束后,将所得到的铝片图像进行处理,得到磁滞回线图像。

三、实验注意事项1. 在进行实验前,需要对测试仪进行校准,以确保测量结果的准确性。

2. 在进行实验时,需要注意施加在铁磁体上的电流或电压不要超过其承受范围,否则会导致测试仪器损坏。

3. 在记录铝片图像时,需要确保铝片与测试仪中的磁场计之间没有任何干扰,否则会影响测量结果的准确性。

四、总结通过以上介绍可以看出,铁磁材料的磁滞回线实验是一种简单而重要的材料科学实验。

铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实验方法测量铁磁材料的磁滞回线,了解铁磁材料的磁滞特性。

二、实验原理。

磁滞回线是指在磁场的作用下,材料磁化强度随着磁场的变化而发生变化,并且在去除磁场后,材料的磁化强度不完全回到零点,形成一个闭合的回线。

铁磁材料的磁滞回线特性是其重要的磁性能指标之一。

三、实验仪器与设备。

1. 电磁铁。

2. 电源。

3. 示波器。

4. 铁磁材料样品。

四、实验步骤。

1. 将铁磁材料样品放置在电磁铁中间位置。

2. 调节电源输出电压,使电磁铁通电,产生磁场。

3. 用示波器测量铁磁材料的磁感应强度随磁场变化的曲线。

4. 逐渐减小电磁铁的电流,观察示波器上的磁滞回线变化。

五、实验数据记录与分析。

根据实验测得的数据,我们绘制了铁磁材料的磁滞回线曲线图。

从曲线图中可以清晰地看出铁磁材料的磁化特性。

在磁场强度增加时,磁感应强度随之增加,但当磁场强度减小时,磁感应强度并不完全回到零点,而是形成一个闭合的回线。

六、实验结论。

通过本次实验,我们深入了解了铁磁材料的磁滞回线特性。

磁滞回线是铁磁材料在磁化过程中产生的一种特殊现象,对于材料的磁性能有着重要的影响。

通过测量和分析磁滞回线,可以更好地了解铁磁材料的磁化特性,为材料的应用提供重要参考。

七、实验注意事项。

1. 在实验中要注意安全,避免触电和磁场对身体造成的影响。

2. 实验过程中要注意仪器的正确使用和操作方法,保证实验数据的准确性和可靠性。

八、参考文献。

1. 《材料物理学实验指导》。

2. 《磁性材料与器件》。

以上为铁磁材料的磁滞回线实验报告。

铁磁材料的磁滞回线

铁磁材料的磁滞回线

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告【实验目的】1、了解铁磁材料的磁化过程及磁化规律。

2、掌握用示波器法观察磁滞回线。

3、测定样品的基本磁化曲线。

4、测绘样品的磁滞回线。

【实验仪器】磁滞回线试验仪、示波器【实验原理】铁磁物质——在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率µ很高。

磁场强度 -- H磁感应强度 -- B磁导率 -- µ= B/H铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物(铁氧体)均属铁磁物质下图为铁磁物质磁感应强度 B与磁场强度H之间的关系曲线。

原点0:磁中性状态,即B=H=0,当H增至Hs时,B到达饱和值,0abs称为起始磁化曲线。

当磁场从Hs逐渐减小至零,磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“0”点,而是沿另一条新曲线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——铁磁物质的另一特征,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态。

磁滞的明显特征是当H=0时,B 不为零,而保留剩磁Br 。

当磁场反向从0逐渐变至 -HD 时,磁感应强度B 消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,HD 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。

当磁场按HS →0→-HD →-HS →0→HD ′→HS 次序变化,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线SRDS ′R ′D ′S 变化,这条闭合曲线称为磁滞回线。

当初始态为H=B=0的铁磁材料,在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化,可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线,如图所示。

这些磁滞回线顶点的连线即为铁磁材料的基本磁化曲线安培环路定理1H NH U LR =⋅22B C R B UnS=。

四、实验步骤1、电路连接:选样品1按实验仪上所给的电路图连接线路,并令R1=2.5Ω, “U 选择”置于0位。

UH 和UB 分别接示波器的“X 输入”和“Y 输入”,插孔为公共端。

铁磁性材料的磁滞回线特性研究

铁磁性材料的磁滞回线特性研究

铁磁性材料的磁滞回线特性研究磁滞回线是描述铁磁性材料磁化特性的重要参数,也是研究材料磁性的关键指标之一。

本文将探讨铁磁性材料的磁滞回线特性,包括其形成原因、磁滞回线的意义以及对材料性能的影响。

磁滞回线是描述材料磁化强度与外加磁场强度之间关系的曲线。

它通常呈现出闭合的环形,因此得名为“磁滞回线”。

磁滞回线的形成是由于铁磁性材料在磁化过程中,磁域的分布和磁矩的转向发生变化所致。

当外加磁场逐渐增大时,材料内部的磁矩会逐渐转向与外磁场方向一致,直到达到饱和磁化强度。

这一过程中,磁矩的转向会引发磁域的移动和改变,从而导致磁滞回线的形成。

磁滞回线的形状和特性可以反映出材料的磁性能,比如饱和磁化强度、剩余磁矩以及矫顽力等。

磁滞回线的形状对于铁磁性材料的应用具有重要意义。

例如,在电机中,设计师需要根据不同的磁滞回线形状来选择合适的材料,以实现期望的电机性能。

此外,磁滞回线还能够提供材料的磁导率、磁阻等磁性参数的信息,对电器设备的设计和制造具有指导意义。

磁滞回线特性的研究也涉及到材料的磁化机制。

常见的铁磁性材料磁化机制有畴壁翻转和粒子磁矩旋转两种。

畴壁翻转是指材料中微观磁区的畴壁在外磁场的作用下发生翻转,从而引起磁矩的变化。

而粒子磁矩旋转是指材料中的微观磁区内的各个粒子磁矩在外磁场的作用下同时发生旋转,导致磁矩总量的变化。

不同的磁化机制对磁滞回线特性有着不同的影响。

例如,畴壁翻转主导的材料通常会表现出典型的方形磁滞回线,而粒子磁矩旋转主导的材料则会呈现出圆形或椭圆形的磁滞回线。

因此,通过研究磁滞回线的形状和特性,可以深入了解材料的磁化机制,并为材料的选用和应用提供依据。

此外,磁滞回线特性还受材料的晶体结构、磁畴大小、温度等因素的影响。

晶体结构的差异会导致材料的磁滞回线特性差异。

磁畴大小对于磁滞回线的形状和宽度也有一定影响,而随着温度的升高,材料磁滞回线的形状和特性也会发生变化。

总之,铁磁性材料的磁滞回线特性是研究材料磁性的重要方面。

铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告

铁磁材料的磁滞回线实验报告铁磁材料的磁滞回线实验报告引言铁磁材料是一类具有磁性的材料,其在外加磁场下会表现出磁化的特性。

磁滞回线实验是研究铁磁材料磁化行为的重要实验方法之一。

本实验旨在通过测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁化强度,绘制磁滞回线曲线,并分析其中的物理规律。

实验步骤1. 实验仪器准备:准备好铁磁材料样品、电磁铁、磁场强度计等实验仪器。

2. 样品准备:将铁磁材料样品切割成适当大小,并清洗干净,以确保测量结果准确。

3. 实验装置搭建:将电磁铁与磁场强度计固定在实验台上,保证电磁铁与磁场强度计之间的距离合适。

4. 实验参数设置:设置电磁铁的电流大小,即外加磁场的强度,记录下每次改变电流的数值。

5. 实验数据测量:在每个电流值下,使用磁场强度计测量样品的磁场强度,并记录下来。

6. 数据处理与分析:根据实验数据,绘制磁滞回线曲线,并进行进一步的分析。

实验结果与讨论根据实验所得数据,我们绘制了铁磁材料的磁滞回线曲线。

磁滞回线曲线是描述铁磁材料在外加磁场作用下磁化行为的重要指标。

磁滞回线曲线呈现出一定的特征。

首先,在磁滞回线的起始点,也就是零磁场时,材料的磁化强度为零。

随着外加磁场的增加,材料的磁化强度逐渐增加,直到达到饱和磁化强度。

此时,外加磁场再增加,材料的磁化强度不再增加,保持在饱和磁化强度的数值。

当外加磁场减小时,材料的磁化强度也会相应减小,但并不会降为零,而是保持一个残余磁化强度。

当外加磁场减小到一定程度时,材料的磁化强度会迅速减小到零,形成一个闭合的磁滞回线。

磁滞回线的形状与铁磁材料的性质密切相关。

不同的铁磁材料具有不同的磁滞回线形状,这与材料的晶体结构、磁畴结构等有关。

通过对磁滞回线的分析,可以了解铁磁材料的磁化特性以及其在实际应用中的潜在问题。

实验中还可以通过改变外加磁场的强度来观察磁滞回线的变化。

当外加磁场强度增加时,磁滞回线的面积也会增大,这表明材料的磁化能力增强。

而当外加磁场强度减小时,磁滞回线的面积也会减小,这表明材料的磁化能力减弱。

铁磁材料的磁滞回线

铁磁材料的磁滞回线

铁磁材料的磁滞回线铁磁材料是一类具有良好磁性能的材料,其磁滞回线是描述材料在磁场作用下磁化特性的重要参数。

磁滞回线是指在磁场的作用下,材料磁化强度随着磁场的变化所形成的回线。

磁滞回线的形状和大小直接影响着材料的磁性能,因此对于铁磁材料的研究和应用具有重要意义。

铁磁材料的磁滞回线通常呈现出一定的非线性特性,其典型的磁滞回线曲线呈现出类似椭圆的形状。

在零磁场下,材料的磁化强度为零,随着外加磁场的增大,磁化强度逐渐增加,直至达到饱和磁化强度。

当外加磁场减小到零时,磁化强度并不会立即降为零,而是存在一定的残磁,这就是磁滞现象。

再次增加外加磁场时,磁化强度并不会从零开始,而是在残磁的基础上继续增加,直至再次达到饱和磁化强度。

这种非线性的磁化特性就是磁滞回线所描述的。

磁滞回线的形状和大小受到多种因素的影响,其中最主要的因素是材料的磁性能。

铁磁材料的晶体结构、晶界结构、磁畴结构等都会对磁滞回线产生影响。

此外,材料的化学成分、热处理工艺等也会对磁滞回线产生一定的影响。

因此,通过对铁磁材料的组织结构和成分进行调控,可以有效地改善材料的磁滞回线特性,从而提高材料的磁性能。

磁滞回线的大小直接影响着材料的磁能损耗,因此对于铁磁材料的磁滞回线进行合理的设计和优化具有重要意义。

通过减小磁滞回线的面积,可以有效地降低材料的磁能损耗,提高材料的磁效应。

因此,研究人员通过对材料的组织结构和成分进行调控,成功地制备出了一系列磁滞回线小、磁能损耗低的铁磁材料,为磁性材料的应用提供了重要的技术支撑。

总的来说,铁磁材料的磁滞回线是描述材料磁化特性的重要参数,其大小和形状直接影响着材料的磁性能。

通过对材料的组织结构和成分进行调控,可以有效地改善材料的磁滞回线特性,提高材料的磁性能。

铁磁材料在电力、电子、通讯等领域具有重要的应用价值,因此对铁磁材料的磁滞回线进行深入研究,对于推动磁性材料的发展具有重要的意义。

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铁磁材料的磁滞回线
铁磁材料的磁滞回线是描述在外加磁场作用下,磁化强度随磁场变化的曲线。

当外加磁场强度逐渐增大时,磁矩逐渐与外磁场方向对齐;当外磁场达到一定强度时,所有磁矩几乎都沿外磁场方向对齐,材料达到饱和磁化。

当外磁场强度逐渐减小时,磁矩的方向并不立即改变,导致磁化强度仍然很大,直到达到某个临界点才开始反转。

这种磁矩的滞后现象导致了磁滞回线的出现。

磁滞回线的形状与材料的特性有关,铁磁材料的磁滞回线通常呈现出"S"形状。

在正向磁场强度增加阶段,磁滞回线上的磁
化强度逐渐增大;当外磁场达到饱和磁化时,磁滞回线出现一个拐点。

在反向磁场强度减小阶段,磁滞回线上的磁化强度并不立即减小,而是保持在一个短期内的剩余磁化。

当外磁场达到临界值时,剩余磁化快速减小,最终回到无磁化状态。

铁磁材料的磁滞回线与其磁性质密切相关,可以通过磁滞回线的形状来判断材料的磁饱和强度、矫顽力和剩余磁化等特性。

磁滞回线也在铁磁材料的应用中具有重要意义,例如磁记录材料、电机、变压器等。

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