文档介绍：南昌大学物理实验报告课程名称:普通物理实验(2)实验名称:铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线学院:专业班级:学生姓名:学号:实验地点:座位号:实验时间:实验目的:掌握用磁滞回线测试仪测绘磁滞回线的方法。 2、了解铁磁材料的磁化规律,用示波器法观察磁滞回线比较两种典型铁磁物质的动态磁化特性。 3、测定样品的磁化特性曲线(B-H曲线),并作μ-H曲线。 4、测绘样品在给定条件下的磁滞回线,估算其磁滞损耗以及相关HC、BR、BM、H、B的等参量。实验仪器: TH—MHC型智能磁滞回线测试仪、示波器。实验原理:,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。其特性是在外磁场作用下能被强烈磁化,即磁导率μ很高。另一特征是磁滞,铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H与磁感应强度B之间关系的特性。即磁场作用停止后,铁磁物质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁场强度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,当磁场强度H从零开始增加时,磁感应强度B随之从零缓慢上升,如曲线Oa,继之B随H迅速增长,如曲线ab所示,其后B的增长又趋缓慢,并当H增至HS时,B达到饱和值BS这个过程的OabS曲线称为起始磁化曲线。如果在达到饱和状态之后使磁场强度H减小,这时磁感应强度B的值也要减小。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,对应的B值比原先的值大,说明铁磁材料的磁化过程是不可逆的过程。比较线段OS和SR可知,H减小B相应也减小,但B的变化滞后于H的变化,这种现象称为磁滞。磁滞的明显特征是当H=O时,磁感应强度B值并不等于0,而是保留一定大小的剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变至-HD,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,可以施加反向磁场。HD称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,曲线RD称为退磁曲线。图1还表明,当磁场按HS→O→HC→-HS→O→HD'→HS次序变化,相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS'R'D'S变化,可以看出磁感应强度B值的变化总是滞后于磁场强度H的变化,这条闭合曲线称为磁滞回线。当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。磁滞是铁磁材料的重要特性之一,研究铁磁材料的磁性就必须知道它的磁滞回线。各种不同铁磁材料有不同的磁滞回线,主要是磁滞回线的宽、窄不同和矫顽力大小不同。当铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化时将会发热,要消耗额外的能量,因为反复磁化时磁体内分子的状态不断改变,所以分子振动加剧,温度升高。使分子振动加剧的能量是产生磁场的交流电源供给的,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种在反复磁化过程中能量的损耗称为磁滞损耗,理论和实践证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。当初始状态为H=B=O的铁磁材料,在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化,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,这些磁滞回线顶点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲线。图1铁磁质起始磁化图2同一铁磁材料的曲线和磁滞回线一簇磁滞回线图3不同铁磁材料的磁滞回线可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据,图3为常见的