磁滞回线的测量实验报告样稿.doc

试验名称： 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线
评
分
姓 名 学 号 班 级
桌 号 教 室 基础教学楼1101
试验日期 月 日 节
此试验项目教材没有对应内容，请做试验前仔细阅读本试验汇报！并携带计算器，不然试验无法按时完成！
一、试验目标：
1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基础磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率概念。
2、学会用示波法测绘基础磁化曲线和动态磁滞回线。
3、依据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc数值。
4、研究磁滞回线形状和频率关系；并比较不一样材料磁滞回线形状。
二、试验仪器
双踪示波器
DH4516C型磁滞回线测量仪
三、试验原理
（一）铁磁物质磁滞现象
铁磁性物质除了含有高磁导率外，另一关键特点就是磁滞。以下是相关磁滞多个关键概念
1、饱和磁感应强度BS、饱和磁场强度HS和磁化曲线
铁磁材料未被磁化时，H和B均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大磁化场，则铁磁材料内部磁场强度H和磁感应强度B也随之变大，其B-H改变曲线图1（OS）曲线所表示。到S后，B几乎不随H增大而增大，此时，介质磁化达成饱和。和S对应HS称饱和磁场强度，对应BS称饱和磁感应强度。我们称曲线OS为磁性材料磁化曲线。
图1 磁性材料磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线
2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线
当铁磁质磁化达成饱和后，假如使H逐步退到零，B也逐步减小，但B减小“跟不上”H减小（B滞后于H）。即：其轨迹并不沿原曲线SO，而是沿另一曲线Sb下降。当H下降为零时，B不为零，而是等于
Br ，说明铁磁物质中，当磁化场退为零后仍保留一定磁性。这种现象叫磁滞现象，Br叫剩磁。若要完全消除剩磁Br ，必需加反向磁场，当B=0时磁场值Hc为铁磁质矫顽力。
当反向磁场继续增加，铁磁质磁化达成反向饱和。反向磁场减小到零，一样出现剩磁现象。不停地正向或反向缓慢改变磁场，磁化曲线成为一闭合曲线，这个闭合曲线称为磁滞回线，图2所表示。
3、基础磁化曲线
对于同一铁磁材料，设开始时呈去磁状态，依次选择磁化电流I1、I2、….In，则对应磁场强度为H1、H2、….H3，在每一磁化电流下反复交换电流方向（称为磁锻炼），即在每一个选定磁场值下，使其方向反复发生几次改变（如H1→- H1→H1→- H1….），这么操作结果，是在每一个电流下全部将得到一条磁滞回线，最终，可得一组逐步增大磁滞回线。我们把原点O和各个磁滞回线顶点a1、a2、….所连成曲线称为铁磁材料基础磁化曲线，图3所表示。
图3基础磁化曲线
（二）利用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线测量原理
1、示波器显示B—H曲线原理线路
由上述磁滞现象可知，要观察磁介质磁滞现象及对应物理量，需要依据磁化过程测定材料内部磁场强度和磁感应强度。所以，测量装置必需含有三个功效：
提供使样品磁化可调强度磁场（磁化场）
② 可跟踪测量和磁化场有一一对应关系样品磁感应强度
③ 可定量显示样品磁化过程
图4 磁滞回线测量原理图
图4是利用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图：首先将待测铁磁物质制成一个环形样品，在样品上绕有原线圈即励磁线圈N1匝，由它提供磁化场；在样品上再绕副线圈即测量线圈N2匝，由它来跟踪测量和磁化场有一一对应关系样品磁感应强度；由示波器来定量显示磁化过程。
图4，设L为环形样品平均磁路长度，若在线圈N1中经过励磁电流I1时，此电流在样品内产生磁场，磁场强度H大小依据安培环路定律:
，
即： H=NILI1
R1两端电压U1为： U1= I1 R1= LR1N1H (1)
由（1）式可知，若将电压U1输入示波器 X偏转板时，示波器上任一时刻电子束在X轴偏转正比于磁场强度H。
为了追踪测量样品内磁感应强度B,在截面面积为S样品中缠绕副线圈N2，B可经过副线圈N2中因为磁通量改变而产生感应电动势
ε来测定。依据电磁感应定律：
即： ε=-ddt(N2BS)