铁磁材料的磁滞回线实验报告

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动态磁滞回线实验报告

动态磁滞回线实验报告

一、实验目的1. 理解铁磁材料的磁滞现象及其在工程中的应用。

2. 学习使用示波器观察和测量动态磁滞回线。

3. 掌握磁滞回线中关键参数(如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等)的测量方法。

4. 分析磁滞回线形状与材料特性之间的关系。

二、实验原理铁磁材料在外加磁场的作用下,其磁化强度B与磁场强度H之间的关系并非线性,而是呈现非线性关系。

当磁场强度H增加到一定值时,B几乎不再随H的增加而增加,此时的B值称为饱和磁感应强度(Bs)。

当外磁场去除后,铁磁材料仍保留一定的磁性,此时的B值称为剩磁(Br)。

矫顽力(Hc)是指使剩磁为零所需的反向磁场强度。

动态磁滞回线是指铁磁材料在交变磁场作用下,磁化强度B与磁场强度H之间的关系曲线。

通过测量动态磁滞回线,可以获得铁磁材料的磁性能参数,如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等。

三、实验仪器1. 示波器2. 交流电源3. 铁磁材料样品4. 磁场发生器5. 测量装置四、实验步骤1. 将铁磁材料样品固定在磁场发生器上。

2. 接通电源,调节磁场发生器输出交变磁场。

3. 将示波器的X轴输入端连接到磁场发生器的输出端,Y轴输入端连接到测量装置的输出端。

4. 观察示波器屏幕上的动态磁滞回线,记录关键参数(如饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等)。

5. 改变磁场发生器的输出频率,重复上述步骤,观察磁滞回线形状的变化。

五、实验结果与分析1. 通过实验,我们观察到铁磁材料的动态磁滞回线呈现非线性关系,且存在饱和磁感应强度、矫顽力、剩磁等关键参数。

2. 随着磁场发生器输出频率的增加,磁滞回线形状发生变化,饱和磁感应强度和矫顽力降低,剩磁增加。

3. 分析磁滞回线形状与材料特性之间的关系,发现磁滞回线形状与材料的磁导率、矫顽力、剩磁等参数有关。

六、实验结论1. 动态磁滞回线实验可以有效地测量铁磁材料的磁性能参数,为工程应用提供重要依据。

2. 磁滞回线形状与材料特性密切相关,通过分析磁滞回线可以了解材料的磁性能。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律,加深对铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线概念的理解。

2、学会使用示波器观察并测绘铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线。

3、测定样品的一些基本磁化参数,如饱和磁感应强度 Bs、剩磁感应强度 Br、矫顽力 Hc 等。

二、实验原理1、铁磁材料的磁化特性铁磁物质具有很强的磁化能力,其磁导率远大于非铁磁物质。

铁磁材料的磁化过程是不可逆的,存在磁滞现象。

2、磁滞回线当磁场强度 H 从零开始逐渐增加时,磁感应强度 B 随之增加。

当H 增大到一定值时,B 不再增加,达到饱和值 Bs。

随后逐渐减小 H,B 并不沿原曲线减小,而是滞后于 H 的变化。

当 H 减小到零时,B 不为零,而是保留一定的值 Br,称为剩磁感应强度。

要使 B 减为零,必须加反向磁场,当反向磁场达到一定值 Hc 时,B 才为零,Hc 称为矫顽力。

继续增大反向磁场,B 达到反向饱和值Bs,再逐渐增大正向磁场,B 又沿原来的曲线变化,形成一个闭合的曲线,称为磁滞回线。

3、基本磁化曲线将一系列不同幅值的正弦交变磁场依次作用于铁磁材料样品,可得到一系列大小不同的磁滞回线。

连接各磁滞回线顶点的曲线称为基本磁化曲线。

三、实验仪器示波器、实验变压器、电阻箱、标准互感器、待测铁磁材料环形样品等。

四、实验步骤1、按实验电路图连接好线路,检查无误后接通电源。

2、调节示波器,使其能清晰显示磁滞回线。

3、逐渐增大交流电压,使磁场强度 H 逐渐增加,观察示波器上磁滞回线的变化,直至达到饱和。

4、逐点记录磁滞回线顶点的坐标(H,B)。

5、减小交流电压,重复上述步骤,测量多组数据。

6、根据测量数据绘制磁滞回线和基本磁化曲线。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表|交流电压(V)|磁场强度 H(A/m)|磁感应强度 B(T)|||||||||2、根据实验数据,在坐标纸上绘制磁滞回线。

3、连接磁滞回线的顶点,得到基本磁化曲线。

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磁滞回线是描述铁磁材料磁化特性的重要参数之一,它反映了材料在外加磁场作用下磁化状态的变化规律。

本实验旨在通过测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁感应强度,绘制出相应的磁滞回线曲线,从而研究铁磁材料的磁化特性。

实验仪器与材料:1. 信号发生器。

2. 交流电桥。

3. 励磁线圈。

4. 磁滞回线测试线圈。

5. 铁磁材料样品。

6. 示波器。

7. 直流电源。

8. 万用表。

实验步骤:1. 将交流电桥接通,调节信号发生器输出频率和幅度,使得电桥平衡。

2. 通过励磁线圈对铁磁材料进行励磁,同时接通示波器,观察磁感应强度随时间的变化曲线。

3. 逐渐增大励磁电流,记录不同外加磁场下的磁感应强度值。

4. 根据实验数据,绘制铁磁材料的磁滞回线曲线。

实验结果与分析:通过实验测得的数据,我们成功绘制出了铁磁材料的磁滞回线曲线。

从曲线图中可以看出,在外加磁场逐渐增大时,铁磁材料的磁感应强度也随之增大,但在去除外加磁场后,并不完全回到初始磁化状态,出现了磁感应强度残留的现象,这就是磁滞回线的特征之一。

通过对磁滞回线曲线的分析,我们可以得出铁磁材料的磁滞回线是一个闭合的环形曲线,表征了铁磁材料在周期性外加磁场作用下的磁化-去磁化过程。

磁滞回线的面积大小反映了铁磁材料的磁滞损耗,面积越大表示磁滞损耗越大,材料的磁化特性越差。

结论:本实验通过测量铁磁材料的磁滞回线,成功揭示了铁磁材料在外加磁场作用下的磁化特性。

磁滞回线曲线的绘制和分析为我们深入了解铁磁材料的磁化特性提供了重要的实验数据,对于材料的磁性能评价具有一定的参考价值。

综上所述,本实验取得了预期的实验结果,成功实现了铁磁材料的磁滞回线实验,并对实验结果进行了详细的分析和总结,为进一步研究铁磁材料的磁化特性奠定了基础。

实验9-实验报告示例-磁滞回线

实验9-实验报告示例-磁滞回线

实验报告(示例)【实验名称】铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线【实验目的】1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的主要物理量:矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和磁滞回线。

3、根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。

4、研究不同频率下动态磁滞回线的区别,并确定某一频率下的磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc数值。

5、改变不同的磁性材料,比较磁滞回线形状的变化。

【实验仪器】实验使用的仪器由测试样品、功率信号源、可调标准电阻、标准电容和接口电路等组成。

测试样品有两种,一种是圆形罗兰环,材料是锰锌功率铁氧体,磁滞损耗较小;另一种是EI型硅钢片,磁滞损耗较大些。

信号源的频率在20~200Hz 间可调;可调标准电阻R1的调节范围为0.1~11Ω;R2的调节范围为1~110kΩ;标准电容有0.1μF~11μF可选。

实验样品的参数如下:样品1:平均磁路长度L=0.130m,铁芯实验样品截面积S=1.24×10-4m2,线圈匝数:N1=150T,N2=150T;N3=150T。

样品2:平均磁路长度L=0.075m,铁芯实验样品截面积S=1.20×10-4m2,线圈匝数:N1=150T,N2=150T;N3=150T。

【实验原理】1、磁化曲线此处说明什么是磁化曲线,什么是起始磁化曲线2、磁滞回线此处图示说明以下几个概念:起始磁化曲线,磁滞回线,退磁曲线,剩磁,矫顽力,磁滞现象,极限磁滞回线,基本磁化曲线,磁锻炼3、示波器显示B—H曲线的原理此处图示说明以下概念与公式:图1 B —H 曲线的原理图加在示波器X 端和Y 端的U X 和U Y ,各参数的意义H U N LR X 11=B CR SN U Y 22=3、示波器相关旋钮的功能与操作步骤及H-X 、B-Y 的关系式 此处说明示波器相关旋钮的功能与操作步骤及H-X 、B-Y 的关系式中各参数的含义【实验内容】1、显示和观察2种样品在25Hz 、50Hz 、100Hz 、150Hz 交流信号下的磁滞回线图形。

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。

磁滞回线实验报告

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。

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。

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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
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。


过观察磁滞回线面积的变化,可以对铁磁材料的磁化能力进行定量分析。

结论
本实验通过测量铁磁材料在不同外加磁场下的磁化强度,绘制了磁滞回线曲线,并对其进行了分析。

磁滞回线曲线是描述铁磁材料磁化行为的重要指标,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。

实验中还观察到磁滞回线面积随外加磁场强度的变化,这对铁磁材料的
磁化能力进行了定量分析。

通过这些实验结果,我们可以更好地理解铁磁材料
的磁化行为,并为相关领域的研究和应用提供参考。

参考文献:
[1] 王晓明. 磁滞回线实验的研究与应用[J]. 物理实验, 2010(11): 61-63.
[2] 张志强, 张三. 铁磁材料磁滞回线的研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(6): 15-20.。

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