动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告

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磁化曲线和磁滞回线测量

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。

磁滞回线实验报告精选全文完整版

磁滞回线实验报告精选全文完整版

〖实验三十〗用示波器观测动态磁滞回线〖目的要求〗1、学习使用示波器对动态磁滞回线进行观察和测量,了解磁感应强度和磁场强度的测量方法;2、学习应用RC 积分电路;3、了解铁磁性材料的动态磁化特性。

〖仪器用具〗动态磁滞回线测量仪(包括正弦波信号源、待测铁磁样品及绕组、积分电路所用的电阻和电容),双踪读出示波器,直流电源,数字多用表,滑线变阻器。

〖实验原理〗1、铁磁材料的磁化特性把物体放在外磁场H 中,物体就会被磁化,其内部产生磁场。

设其内部磁化强度为M ,磁感应强度为B ,可以定义磁化率m χ和相对磁导率r μ表征物质被磁化的难易程度:0m r M H B Hχμμ==物质的磁性按磁化率m χ可以分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三种。

抗磁性物质的磁化率为负值,通常在5610~10--的量级,且几乎不随温度变化;顺磁性物质的磁化率通常为2410~10--之间,且随温度线性增大;而铁磁性物质的磁化率通常远大于1,且随温度增高而变小。

除了磁导率高以外,铁磁材料还具有特殊的磁化规律。

对一个处于磁中性状态(H=0且B=0)的铁磁材料加上由小变大的磁场H 进行磁化时,磁感应强度B 随H 的变化曲线称为起始磁化曲线,它大致分为三个阶段:①可逆磁化阶段,当H 很小的时候,B 随H 变化可逆,见图中OA 段,若减小H ,B 会沿AO返回至原点;②不可逆磁化阶段,见图中AS 段,若减小H ,B 不会沿SA 返回(比如当磁场从D 点的D H 减小到D H H -∆,再从D H H -∆增大到D H ,B-H 轨迹会是图中点线所示的回线样式);③饱和磁化阶段,见图中SC 段,在S 点材料已经被磁化至饱和状态,继续增大H ,磁化强度M 不再增大,由于0(M H)βμ=+,B 会随H 线性增大,但增量极小。

图中S H 和S B 表示M 刚刚达到饱和值时的H 和B 的值,分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度。

如果将铁磁材料磁化到饱和状态(图中S 点)后再减小磁场H ,那么磁感应强度B 会随H 减小而减小,但并不沿起始磁化曲线SAO 减小,而会沿着SP 这条更缓慢的曲线减小。

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【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测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。

3测定样品的Hc、Br、Bm和Hm�6�1Bm等参数。

4测绘样品的磁滞回线。

【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线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2-1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2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0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BmOabs称为起始磁化曲线。

图2-1表明当磁场从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SR下降比较线段OS和SR可知H减少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H0时B 不为零而保留剩磁Br。

当磁场反向从0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2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm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。

2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0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2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。

动态磁滞回线的测量实验报告

动态磁滞回线的测量实验报告

动态磁滞回线的测量实验报告实验目的:测量动态磁滞回线实验器材:1. 变压器2. 电流表3. 电压表4. 磁场计5. 电源6. 载流线圈7. 铁芯实验原理:当铁芯中通过交变电流时,会在铁芯中形成一个交变磁场。

磁场的大小和方向会随着电流的变化而发生变化,从而导致铁芯中的磁化程度发生变化。

磁化程度的变化也会在铁芯上产生一个磁场。

实验步骤:1. 将变压器连接到电源上,并保证电源的稳定。

2. 将电流表和电压表分别连接到变压器的输出端,测量电流和电压的数值。

3. 将磁场计连接到铁芯上的一个侧面,并将另一侧面放置在载流线圈中。

4. 开始测量,通过调整电流的大小和方向来改变铁芯中的电流磁场。

5. 同时通过磁场计来测量铁芯中的磁场的变化情况。

实验结果:根据测量所得的数据,绘制出动态磁滞回线的曲线。

根据曲线可以分析出铁芯的磁滞性能。

实验讨论及结论:根据实验结果,我们可以分析铁芯的磁滞性能。

磁滞回线的形状和大小可以反映出铁芯中的磁化程度和磁化的稳定性。

通过分析磁滞回线,可以得出铁芯的磁导率、矫顽力等参数。

实验的不确定性:由于实验中存在测量误差,可能导致实验结果与实际情况存在一定的差异。

为了减小测量误差,可以多次进行实验并取平均值,或者采用更精确的测量设备。

改进措施:在实验中,可以尝试使用更精确的设备,如数字电流表、数字电压表和高精度磁场计,以提高测量的精确度。

实验的应用:动态磁滞回线的测量可以应用于磁性材料的性能评估、电力设备的设计以及电磁场的模拟等领域。

实验的总结:通过本次实验,我们成功地测量了动态磁滞回线,并对铁芯的磁滞性能进行了分析。

实验结果对于磁性材料的研究和应用具有重要的意义。

同时,在实验过程中我们也发现了一些可以改进的地方,以提高测量结果的精确度。

整个实验过程进行顺利,实验目标得到了实现。

动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告

动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告

1. 动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告2. 引言在材料科学和物理学领域,磁性材料的性质对于电磁器件和磁性储存系统的设计和性能起着至关重要的作用。

磁滞回线和磁化曲线是描述磁性材料特性的重要参数,它们对于磁性材料的应用和应力分析具有重要意义。

本实验旨在通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,研究和分析磁性材料的特性,以期能更深入地理解和应用这些理论知识。

3. 实验目的本次实验旨在探索磁性材料的磁滞回线和磁化曲线特性,通过动态法测量并分析磁性材料的磁滞回线和磁化曲线,了解磁性材料在外加磁场作用下的磁性响应规律,并对实验结果进行分析和讨论。

4. 实验原理磁滞回线是描述磁性材料在外加磁场变化时磁化状态的变化规律的曲线。

而磁化曲线则是描述磁性材料在外加磁场的作用下,磁化强度随磁场强度的变化关系。

通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,可以得到材料的磁滞回线图形和磁化曲线图形,并通过分析曲线的各项参数,揭示材料中的一些重要性质。

5. 实验步骤(1)准备工作:准备好磁性材料样品、测量设备和外加磁场设备。

(2)动态法测量磁滞回线:将样品置于外加磁场设备中,通过改变外加磁场的大小和方向,观察样品的磁化状态变化,并记录数据。

(3)动态法测量磁化曲线:在不同外加磁场下,测量样品的磁化强度,并记录数据。

(4)数据处理和分析:根据实验数据,绘制磁滞回线图和磁化曲线图,并分析曲线的各项参数,如剩磁、矫顽力等。

6. 实验结果通过动态法测量,我们得到了样品的磁滞回线和磁化曲线图形,并对实验数据进行了分析。

在磁滞回线图中,我们观察到样品在外加磁场作用下出现了明显的磁滞现象,磁滞回线的形状反映了样品的磁滞性能;在磁化曲线图中,我们观察到了样品在不同外加磁场下磁化强度的变化规律,通过对曲线参数的分析,我们可以得到材料的一些重要性能指标。

7. 实验分析通过对实验数据的分析,我们可以发现磁滞回线和磁化曲线反映了磁性材料在外加磁场作用下的磁性响应规律。

实验6-22铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量

实验6-22铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量

实验6-22 铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量在交通、通讯、航天、自动化仪表等领域中,大量应用各种特性的铁磁材料。

常用的铁磁材料多数是铁和其它金属元素或非金属元素组成的合金以及某些包含铁的氧化物(铁氧体)。

铁磁材料的主要特性是磁导率μ非常高,在同样的磁场强度下铁磁材料中磁感应强度要比真空或弱磁材料中的大几百至上万倍。

磁滞回线和磁化曲线表征了磁性材料的基本磁化规律,反映了磁性材料的基本磁参数,对铁磁材料的应用和研制具有重要意义。

本实验利用交变励磁电流产生磁化场对不同性能的铁磁材料进行磁化,通过单片机采集实验数据,测绘磁滞回线和磁化曲线,研究铁磁材料的磁化性质。

实验目的1、了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。

2、掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法,加深对铁磁材料磁化规律的理解。

3、学会根据磁滞回线确定矫顽力Hc 、剩余磁感应强度Br 、饱和磁感应强度Bm 、磁滞损耗][BH 等磁化参数。

4、学习测量磁性材料磁导率μ的一种方法,并测绘铁磁材料的μ—H 曲线,了解铁磁材料的主要特性。

实验仪器TH —MHC 型磁滞回线实验仪,智能磁滞回线测试仪,双踪示波器等。

实验原理1、铁磁材料的磁化特性及磁导率 1)初始磁化曲线和磁滞回线研究铁磁材料的磁化规律,一般是通过测量磁化场的磁场强度H 与磁感应强度B 之间的关系来进行的。

铁磁材料的磁化过程非常复杂,B 与H 之间的关系如图1所示。

当铁磁材料从未磁化状态(H=0且B=0)开始磁化时,B 随H 的增加而非线性增加。

当H 增大到一定值Hm 后,B 增加十分缓慢或基本不再增加,这时磁化达到饱和状态,称为磁饱和。

达到磁饱和时的Hm 和Bm 分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度(对应图1中Q 点)。

B ~H 曲线OabQ 称为初始磁化曲线。

当使H 从Q 点减小时,B 也随之减小,但不沿原曲线返回,而是沿另一曲线QRD 下降。

当H 逐步较小至0时,B 不为0,而是Br ,说明铁磁材料中仍然保留一定的磁性,这种现象称为磁滞效应;Br 称为剩余磁感应强度,简称剩磁。

磁化曲线和磁滞回线测量实验报告

磁化曲线和磁滞回线测量实验报告

磁化曲线和磁滞回线测量实验报告磁化曲线和磁滞回线测量实验报告引言:磁场是物质中储存的一种能量形式,而磁化曲线和磁滞回线则是描述磁场特性的重要工具。

本实验旨在通过测量磁化曲线和磁滞回线的变化,了解磁场对物质的影响,以及探索磁场的特性和应用。

实验步骤:1. 实验仪器和材料准备:- 电磁铁- 磁场强度计- 直流电源- 磁滞回线测量仪2. 实验过程:a. 将电磁铁连接到直流电源上,并调节电流大小以改变磁场强度。

b. 在不同电流下,使用磁场强度计测量磁场强度,并记录数据。

c. 使用磁滞回线测量仪,测量不同电流下的磁滞回线。

实验结果与讨论:通过实验测量,我们获得了一系列磁化曲线和磁滞回线的数据。

根据这些数据,我们可以得出以下结论:1. 磁化曲线:磁化曲线描述了物质在外加磁场作用下磁矩的变化情况。

从实验数据中,我们可以观察到磁化曲线呈现出非线性的特点。

随着外加磁场的增加,磁矩也随之增加,但增加的速率逐渐减慢,直至趋于饱和。

这是因为在磁场较小的情况下,磁矩的增加主要是由于磁矩的取向发生变化,而在磁场较大时,磁矩的取向已经趋于饱和,因此磁矩的增加速率减慢。

2. 磁滞回线:磁滞回线描述了物质在磁场强度发生变化时,磁矩的变化情况。

从实验数据中,我们可以看到磁滞回线呈现出环形的特点。

当磁场强度逐渐增加时,磁矩也随之增加,但当磁场强度减小时,磁矩并不完全回到初始状态,而是略微偏离。

这是因为在磁场强度减小时,磁矩的取向需要一定的能量来改变,导致磁矩的回复不完全。

3. 磁场的应用:磁场的特性和应用广泛。

在电磁铁中,通过改变电流大小可以控制磁场强度,从而实现吸附和释放物体的功能。

在电动机和发电机中,利用磁场与电流的相互作用,实现能量的转换和传输。

此外,磁场还在磁存储器、磁共振成像等领域发挥着重要作用。

结论:通过本次实验,我们深入了解了磁化曲线和磁滞回线的测量方法和特性。

磁化曲线展示了物质在外加磁场下磁矩的变化规律,而磁滞回线则描述了物质在磁场强度变化时磁矩的变化情况。

用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告范文

用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告范文

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线(动态磁滞回线实验)磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用,种类也相当繁多,因此各种材料的磁特性测量,是电磁学实验中一个重要内容。

磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。

本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化,测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线,或者称为交流磁滞回线,它与直流磁滞回线是有区别的。

可以证明:磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功,并且因功转化为热而表现为损耗。

测量动态磁滞回线时,材料中不仅有磁滞损耗,还有涡流损耗,因此,同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。

本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法,了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。

一.实验目的1. 了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2. 用示波器测量软磁材料(软磁铁氧体)的磁滞回线和基本磁化曲线,求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。

3. 学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时,各自分度值的校准。

4. 用示波器显示硬铁磁材料(模具钢12Cr )的交流磁滞回线,并与软磁材料进行比较。

二. 实验原理(一)铁磁物质的磁滞现象铁磁性物质的磁化过程很复杂,这主要是由于它具有磁性的原因。

一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。

如左图所示,当铁磁物质中不存在磁化场时,H 和B 均为零,在H B -图中则相当于坐标原点O 。

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 不再增加或增加的十分缓慢,这说明该物质的磁化已达到饱和状态。

m H 和m B 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 逐步退到零,则与此同时B 也逐渐减小。

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动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告
一、引言
磁滞回线和磁化曲线是研究磁性材料磁化性质的重要工具。

磁滞回线描述了材料在外加磁场作用下磁化程度的变化规律,而磁化曲线则反映了材料的磁化特性。

本实验通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,旨在深入了解磁性材料的磁化行为,并通过分析实验数据得出相关结论。

二、实验原理
1. 磁滞回线
磁滞回线是描述材料在外加磁场逐渐增加和减小过程中磁化程度的变化情况。

在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计来测量磁场强度,从而可以得到材料的磁滞回线。

2. 磁化曲线
磁化曲线是描述材料在外加磁场作用下磁化程度随磁场变化的曲线。

在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计和恒流源来测量材料在不同磁场强度下的磁场强度和磁化强度,并绘制出磁化曲线。

三、实验步骤
1. 实验准备:
a. 准备一块磁性材料样品,并将其放置在实验装置上。

b. 连接霍尔效应磁强计和恒流源到实验装置上,确保测量的准确性和稳定性。

2. 磁滞回线的测量:
a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。

b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。

c. 逐渐减小恒流源的电流,重复步骤b的测量过程。

d. 根据实验数据绘制磁滞回线图。

3. 磁化曲线的测量:
a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。

b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。

c. 根据实验数据绘制磁化曲线图。

四、实验结果与讨论
1. 磁滞回线的分析
根据所测得的磁滞回线数据,我们可以观察到磁性材料在磁场逐渐增大过程中逐渐磁化,达到饱和磁化强度后,进一步增大磁场也不会有
明显增加的效果。

而在磁场逐渐减小过程中,磁性材料的磁化程度也
会随之减小,直到完全消除磁化。

磁滞回线的形状对应着材料的磁滞
损耗和剩磁等特性。

2. 磁化曲线的分析
根据所测得的磁化曲线数据,我们可以观察到磁性材料在不同磁场强
度下的磁化程度存在一定的非线性关系。

随着外加磁场的增加,磁性
材料的磁化程度也逐渐增加,并最终趋近于饱和磁化强度。

不同磁性
材料的磁化曲线形状可能有所不同,其中包括铁磁材料、铁氧体材料
和顺磁材料等。

五、实验总结与展望
通过本实验的动态法测量磁滞回线和磁化曲线,我们深入了解了磁性
材料的磁化特性和行为。

通过分析实验结果,我们可以得出以下结论:
1. 磁滞回线和磁化曲线是描述磁性材料磁化行为的重要工具。

2. 磁滞回线的形状反映了材料的磁滞损耗和剩磁等特性。

3. 磁化曲线的形状对应着不同类型磁性材料的磁化特性。

4. 通过磁滞回线和磁化曲线的测量,我们可以更全面、深刻地了解磁
性材料的磁化行为。

未来,我们可以进一步探讨不同温度对磁滞回线和磁化曲线的影响,
以及其他更复杂的磁性材料的磁化特性研究。

我们还可以尝试使用其
他测量方法和仪器来获取更精确和详细的磁化行为数据,以支持更深
入的理论研究和应用实践。

六、个人观点与理解
磁滞回线和磁化曲线的研究对于了解磁性材料的磁化行为以及应用其
在电子、电磁等领域具有重要意义。

通过实验测量和数据分析,我们
可以深入了解材料的特性,并根据需要进行针对性的设计和应用。


滞回线和磁化曲线的形状也反映了材料内部的微观结构和磁性强度等
因素的影响,所以也可以为材料科学的研究提供有价值的参考和指导。

本实验通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,使我们深入了解了磁性
材料的磁化特性和行为。

通过分析实验数据,我们可以获得关于材料
磁化行为的重要信息,并为进一步的应用和研究奠定基础。

磁滞回线
和磁化曲线的研究在材料科学和应用领域具有广阔的前景,未来的研
究和实践将进一步丰富我们对磁性材料的认识和应用。

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