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磁性材料磁滞回线测定 实验背景 实验目的 实验原理 实验方法 实验仪器 实验内容 实验主要现象 操作过程 数据记录及处理 实验注意事项 思考题 实验背景 磁性材料应用广泛，从常用的永久磁铁、变压器铁芯、录像机、计算机存储用的磁带、硬盘都采用磁性材料。磁滞回线和基本磁化曲线反映了磁性材料的主要特征。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基本测绘方法，而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。 实验目的 了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法； 了解磁性材料的基本磁化特性； 掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法； 进一步熟悉数字示波器的使用。 实验原理 当铁磁物质中不存在磁化场时，H和B均为 零。随着磁化场H的增加，B也随之增加。当H增 加到Hm时,B不再增加，此时对应的Hm和Bm称为 饱和磁场强度和饱和磁感应强度。如图1所示。这 时再使H退回到零，B减小到Br(非零值），即铁磁 物质中仍然保留一定的磁性，这种现象称为磁 滞， Br称为剩磁。这说明要消除剩磁，H必须继 续减小，出现反向磁场强度-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。 实验原理 当磁场H按“Hm -Hc -Hm 0 Hc Hm”变化时，B所经历的相应变化是“Bm Br 0 -Bm -Br 0 Bm”,于是得到一条闭合的B—H曲线，成为饱和磁化曲线。如图一所示。而在磁化过程中，铁磁物质要消 耗额外的能量，并以热的形式从铁磁物质 中释放，这种损耗成为磁滞损耗。可以证 明，磁滞损耗和磁滞回线所围面积成正 比。 实验原理 对于初始状态H=0，B=0的铁磁材料， 在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化的 过程中，可以得到面积由小到大向外扩张 的一簇磁滞回线。如图2所示。这些磁滞回 线定点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲 线。 实验方法 由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具 有剩磁的特点，在测定磁化曲线和磁滞回 线时，必须对铁磁材料预先进行退磁，以 保证外加磁场H=0时，B=0；其次，磁化电 流在实验过程中只允许单调增加或减小， 不可时增时减。 注意：为了得到最佳磁滞回线图形，R2 选择在100kΩ~ 140kΩ之间，以避免图形 发生畸变。 实验仪器 DM—1型磁滞回线测试仪 数字示波器 计算机 DM—1型磁滞回线测试仪 数字示波器 实验内容 一、观察动态磁滞回线 （1）观察面积由小到大向外扩张的动态变化 磁滞回线； （2）调节出饱和磁滞回线； （3）把饱和磁滞回线给打印出来，并在打印 图上标出Hm和Bm对应的电压值u`1和 u`c,以及Br和Hc对应的电压值uc和u1。 实验内容 二、测量基本磁化曲线 （1）对被测磁性材料进行退磁； （2）对被测样品进行磁化到饱和，均匀减小磁化电流（直到磁场消退），及时记录不同磁化电流所对应磁滞回线顶点的坐标值。此过程要求记录12至14组数据。 返 回 目 录 实验内容 接下去我们讲怎么使用WaveStar软件来把数字示波器显示的波形采集到电脑并 打印。 实验内容二:基本磁化曲线的测量 返 回 目 录 数据记录 （1）设计三线表记录R1、D外、D内、h、R2、 C、N1等给定的常数值。 数据记录 （2）设计三线表记录Br和Hc对应的电压值 uc和u1 。 （3）设计三线表记录测量基本磁化曲线的电压值。 数据处理 （1）根据公式计算出剩磁Br和矫顽力Hc的 值以及各自的不确定度、相对不确定 度； （2）根据测量基本磁化曲线所得的数据，分 别计算出对应的磁感应强度B和磁场强 度H，在坐标纸上绘制出基本磁化曲 线。 数据处理 注意：由于我们在做基本磁化曲线的测量 时，磁滞回线顶点对应的是电压峰-峰 值，于是我们数据处理时要先求出电 压的有效值，再代公式求出磁场强度H 和磁感应强度B的值。 对于我们在图上读出剩磁Br和矫顽力 Hc对应的电压已是电压的有效值。 实验注意事项 一、