文档介绍：芀实验名称:用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线羆姓名学号班级节桌号教室基础教学楼1101肃实验日期2016年月日节罿肆此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成!蚃蒀螇膆肃膂一、实验目的:薆1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。芆2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。薄3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值。蚀4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。蕿二、实验仪器莆双踪示波器蚁DH4516C型磁滞回线测量仪莂莈蒅肂袀肇薅蒃薂膀薅袄羀衿蚅三、实验原理芅蚂(一)铁磁物质的磁滞现象蚈铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重要概念螅1、饱和磁感应强度BS、饱和磁场强度HS和磁化曲线莂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的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H与磁感应强度B也随之变大,其B-H变化曲线如图1(OS)曲线所示。到S后,B几乎不随H的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S对应的HS称饱和磁场强度,相应的BS称饱和磁感应强度。我们称曲线OS为磁性材料的磁化曲线。腿蒆袅螂袁葿羅膃图1磁性材料的磁化曲线图2磁滞回线和磁化曲线荿2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线芈当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H逐步退到零,B也逐渐减小,但B的减小“跟不上”H的减小(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的磁性。这种现象叫磁滞现象,Br叫剩磁。若要完全消除剩磁Br,必须加反向磁场,当B=0时磁场的值Hc为铁磁质的矫顽力。肅当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。不断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,如图2所示。薄3、基本磁化曲线肁对于同一铁磁材料,设开始时呈去磁状态,依次选取磁化电流I1、I2、….In,则相应的磁场强度为H1、H2、….H3,在每一磁化电流下反复交换电流方向(称为磁锻炼),即在每一个选定的磁场值下,使其方向反复发生几次变化(如H1→-H1→H1→-H1….),这样操作的结果,是在每一个电流下都将得到一条磁滞回线,最后,可得一组逐渐增大的磁滞回线。我们把原点O和各个磁滞回线的顶点a1、a2、….所连成的曲线称为铁磁材料的基本磁化曲线,如图3所示。羇膄羅葿肀膄膂芁衿芄薃图3基本磁化曲线羃薈(二)利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量原理莄1、示波器显示B—H曲线原理线路羄由上述磁滞现象可知,要观测磁介质磁滞现象及相应的物理量,需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度和磁感应强度。因此,测量装置必须具备三个功能:莁提供使样品磁化的可调强度的磁场(磁化场)莇②可跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度蒄③可定量显示样品的磁化过程莅肂莀薄蒁薀膈蚄袂节图4磁滞回线的测量原理图羇羈图4是利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图:首先将待测的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,由它来跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度;由示波器来定量显示磁化过程。芃如图4,设L为环形样品的平均磁路长度,若在线圈N1中通过励磁电流I1时,此电流在样品内产生磁场,磁场强度H的大小根据安培环路定律:螀,羀即:I1肈R1两端电压U1为:U1=I1R1=H(1)蚄由(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轴的偏转正比于磁场强度H。