磁场滞回曲线.pdfVIP

用示波器测动态磁滞回线 用直流电流对被测材料样品反复地进行磁化并且逐点测出B 和H 的对应关系，这样得 到的B －H 曲线称为静态磁滞回线。本实验中则用交流电流对材料样品进行磁化，测得的B －H 曲线称为动态磁滞回线。两者是有区别的。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。测量静态磁滞 回线时，材料中只有磁滞损耗；而测动态磁滞回线时，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一些。此外，单位时 间内的涡流损耗与交变电磁场的频率有关，因此测量中使用的交流电的频率不同时，测出的 B －H 曲线也有不同。本实验介绍利用示波器的显示来测量磁性材料动态磁滞回线的方法。 1. 实验目的 （1）了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法； （2 ）根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度B 、剩磁B 和矫顽力H 的数值； s r c （3 ）进一步学习示波器显示利萨如图形的方法。 2. 实验原理 关于磁性材料的磁化曲线和磁滞回线的介绍物理教科书的有关章节，这里不再重述。 利用示波器测动态磁滞回线的原理电路如图1 所示。将样品制成闭合的环形，其上均匀 地绕以磁化线圈N 及副线圈N 。交流电压u 加在磁化线圈上，线路中串联了一取样电阻R 。 1 2 1 将R 两端的电压u 加到示波器的X 输入端上。副线圈N 与电阻R 和电容C 串联成一回路。 1 1 2 2 电容C 两端的电压u 加到示波器的Y 输入端上。下面我们来说明为什么这样的电路能够显 c 示和测量磁滞回线。 图1 用示波器测动态磁滞回线的原理图 （1）u1 （X 输入）与磁场强度H 成正比 设环状样品的平均周长为l，磁化线圈的匝数为N ，磁化电流为i （注意这是交流电流 1 1 的瞬时值），根据安培环路定律有Hl＝N i ，即i ＝Hl/N 。而u ＝R i ，所以可得 1 1 1 1 1 1 1 R l u1 1 H （1） N 1 式中R ，l 和N 皆为常数，可见u 与H 成正比。它表明示波器荧光屏上电子束水平偏转的 1 1 1 大小与样品中的磁场强度成正比。 （2 ）uc （Y 输入）在一定条件下与磁感强度B 成正比 设样品的截面积为S ，根据电磁感应定律，在匝数为N2 的副线圈中感应电动势应为 dB E2 N 2 S （2 ） dt 若副边回路中的电流为i 且电容C 上的电量为q，则应有 2 E  R i  q （3 ）