动态磁滞回线和磁化曲线的测量

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测量

实验指导书

淮阴工学院物理实验中心

2007年4月

磁性材料应用广泛，从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存贮用的磁带、磁盘等都采用磁性材料。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】

1、 掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线等概念； 2、 学会用示波器观测磁滞回线； 3、 测量不同磁性材料的磁滞回线。

【实验仪器】

动态磁滞回线实验仪、双踪示波器、FB310B智能型磁滞回线组合实验仪 动态磁滞回线实验仪的结构：

1、信号源

2、标准十进制电阻箱 3、标准十进制电阻箱 4、标准十进制电容箱 5、软磁样品 6、硬磁样品 【实验原理】

磁滞回线测量仪器

1、磁化曲线

如果在通电线圈产生的磁场中放入铁磁物质，则磁场将明显增强。铁磁物质内部的磁场强度H与磁感应强度B有如下的关系：

B???H

对于铁磁物质而言，磁导率?并非常数，而是随H的变化而改变的物理量，即

??f?H?，

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线

实验讲义

铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线，反映该材料的重要特性，也是设计选用材料的重要依据。

一：实验目的：

1． 认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型铁磁物质的动态磁特性。 ．．

2． 测定样品的基本磁化特性曲线(Bm-Hm曲线)，并作μ—H曲线。 ．．3． 测绘样品在给定条件下的磁滞回线，以及相关的Hc ，Br ，Bm ，和[H B ]等参数。 ．．

二：实验原理：

铁磁物质是一种性能特异，在现代科技和国防上用途广泛的材料。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，磁导率μ 很高。另一特性是磁滞，即磁场作用停止后，铁磁材料仍保留磁化状态。图一为铁磁物质的磁感应强度Β与磁场强度H之间的关系曲线。 B (Bm)BS s r b c a H

HS - -HC 0 HC HS (Hm) Rˊ-Br sˊ -Bm

实验名称：软磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量

铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类.软磁材料的矫顽力Hc小于100A/m，常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯.磁化曲线和磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线.矫顽力和饱和磁感应强度Bs、剩磁Br.磁滞损耗P等参数均可以从磁滞回线和磁化曲线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据.

铁磁材料磁化时，其磁感强度随磁场强度的变化非常复杂.有如下特点：

1．一块从未被磁化的软磁材料磁化时，当H由0开始逐渐增加至某最大值Hm，B也由0开始逐渐增加，由此画出的B-H曲线o-a称起始磁化曲线，如图1所示. 起始磁化曲线大致分为三个阶段，第一阶段曲线平缓，第二阶段曲线很陡，第三阶段曲线又变得平缓.最后B趋于不变，这种现象称为饱和.饱和时的磁感强度称为饱和磁感强度，记做Bs.

2．磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的，当磁场由饱和时的Hm减小至0，B并非沿原来的磁化曲线返回，而是滞后于H的变化.当H=0时，B=Br，称为剩余磁感应强度.要想使B为0，就必须施加一反向磁场-Hc.Hc称为矫顽力. 继续加大反向磁场至-Hm，曲线到达a'，磁感应强度变为-Bs.磁场再

铁磁材料的磁滞回线及基本磁化曲线 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μ－H曲线。 3. 测定样品的HD、Br、BS和（Hm·Bm）等参数。 4. 测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。 【实验仪器】

DH4516型磁滞回线实验仪，数字万用表，示波器。

【实验原理】

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μ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。

图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B＝H＝O，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HS时，B到达饱和值BS，oabs称为起始磁化曲线。图1表明，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“O”点，而是沿另一条新的曲线SR下降，比较线段OS和SR可

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Bm、剩磁Br和矫顽力Hc。

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Cr12）的交流磁

1.某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为K5＋030，高程为427.68m，i1?5%，i2??4%，竖曲线半径R＝2000m。试计算竖曲线各要素以及桩号为k5＋000和K5＋100处的设计高程。 解：⑴计算竖曲线要素

??i2?i1??0.04?0.05??0.09，为凸形竖曲线。 曲线长L?R??2000?0.09?180m 切线长T?L180??90m 22T2902??2.03m 外距E?2R2?2000⑵计算设计高程

竖曲线起点桩号＝（K5+30）－90=K4+940

竖曲线起点高程＝427.68－90×0.05＝423.18m 桩号K5+000处：

横距x1?(K5?000)?(K4?940)?60m

x12602??0.9m 竖距h1?2R4000切线高程＝423.18＋60×0.5＝426.18m 设计高程＝426.18－0.9＝425.28m 桩号K5＋100处：

横距x2?(K5?100)?(K4?940)?160m

2x21602??6.4m 竖距h2?2R4000切线高程＝423.18＋160×0.05＝431.18m 设计高程＝431.18－6.4＝424.78m

2．某山岭区二级公

? 阅 圆曲线测量

《礼记》有云：大学之道，在明德，在亲民。在提笔撰写我的毕业设计 论文 的时候，我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么，也无从知晓未来将赋予我什么，但只要流泪流汗，拼过闯过，人生才会少些遗憾！

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业，即将走向工作岗位的时刻，我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命，水利是一项以除害兴利、趋利避害，协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作，既要防止水对人的侵害，更要防止人对水的侵害；既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁，又要善待自然、善待江河、善待水，促进人水和谐，实现人与自然和谐相处。这种使命，更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计，我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以，我越发不愿放弃不多的大学时光，努力提高自己的实践动手能力，而本学期的毕业设计，为我提供了绝好的机会，我又怎能放弃？

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时，我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作，我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算，布设控制点进行平面控制测量和高程控制

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《礼记》有云：大学之道，在明德，在亲民。在提笔撰写我的毕业设计 论文 的时候，我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么，也无从知晓未来将赋予我什么，但只要流泪流汗，拼过闯过，人生才会少些遗憾！

非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业，即将走向工作岗位的时刻，我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命，水利是一项以除害兴利、趋利避害，协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。水利工作，既要防止水对人的侵害，更要防止人对水的侵害；既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁，又要善待自然、善待江河、善待水，促进人水和谐，实现人与自然和谐相处。这种使命，更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。特别是这两个月来的毕业设计，我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。所以，我越发不愿放弃不多的大学时光，努力提高自己的实践动手能力，而本学期的毕业设计，为我提供了绝好的机会，我又怎能放弃？

刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时，我的心里真的没底。作为毕业设计的主体工作，我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算，布设控制点进行平面控制测量和高程控制

测量小灯泡的伏安特性曲线

系别： 化学与药学系 专业班级：药物制剂7班 姓名： 袁楚婷 孙思琪 指导老师：张玲玲

摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数 关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法

1

一. 实验目的

（一） （二） （三）

掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法 掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析 测定非线性带内阻的伏安特性

二. 实验要求

（一） 设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。伏安法中有电流表内

接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。 （二） （三） （四）

验证公式：V=KI^n

用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。

思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI)

三. 实验方案

电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏

安特性曲线不同。电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反

测量小灯泡的伏安特性曲线

系别： 化学与药学系 专业班级：药物制剂7班 姓名： 袁楚婷 孙思琪 指导老师：张玲玲

摘要：小灯泡在电流一定范围内电压与电流的关系为U=KI^n，K和n是小灯泡有关的系数 关键词：外接法;分压式;伏安特性曲线;最小二乘法

一. 实验目的

（一） （二） （三）

掌握各仪器的使用方法及正确的连接方法 掌握用伏安法测量电阻的基本方法及误差分析 测定非线性带内阻的伏安特性

二. 实验要求

（一） 设计测量小灯泡的伏安特性曲线的电路。伏安法中有电流表内

接和外接法两种，应分析使用哪一种？若用数字万用表的直流电压档测量又如何呢？设计中要考虑电压表、电流表的等级、量程等参数。 （二） （三） （四）

验证公式：V=KI^n

用电脑软件处理实验数据，求系数K和n。

思考如何求室温下灯丝的静态电阻和动态电阻(R=dU∕dI)

三. 实验方案

电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏

安特性曲线不同。电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。

根据部分电路欧姆