磁滞回线

U
x

LR 1 N1
L
H .....( 1)
1
N1
该式表明了在交变磁场下，任一时刻输入到示波器上的 电压降Ux与磁场强度H 成正比。
H
N1 LR 1
U x,
输入到示波器y偏转板上的电压Uy:
为了得到和铁磁材料中的瞬时磁感应强度B成正比的Uy 值，采用电阻R2和电容C组成的积分电路。
线圈N1中交变磁场H在铁磁材料中产生交变的磁感应 强度B，因此在线圈N2中产生感应电动势 2 ，其大小 用公式（2）表示
电压值V
顶点坐标 X(格数)
0
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
H(A/m)
顶点坐标 Y(格数)
B(T)
谢 谢
B μH
磁导率 μ 与H的关系曲线
从曲线上可以看出，B与H不是线性关系，这就是 H 曲线。
3 磁滞现象：
铁磁材料的磁化过程是不可逆的。 当铁磁质达到饱和 后，减小H，B沿图 a ab下降；当H=0时B ＝Br，称为剩磁。 Br b 当H＝Hc时，B=0， f bc段是退磁曲线 c -Hc Hc称为矫顽力；反 向继续增大H，铁 -Br e 磁质反向沿cd段达 到饱和；
2 4
输 入 信 号
ε
测 量 仪 器
饱和磁感应强度
初始磁化曲线 当电流从0逐渐增加，线圈中的磁场强度H也随之增加，这样 就可以测出若干组B,H值。以H为横坐标，B为纵坐标，画出B 随H的变化曲线，这条曲线称为初始磁化曲线。当H增大到某 一值后，B几乎不再变化，这时铁磁材料的磁化状态为磁饱和状 态。此时的磁感应强度Bs叫做饱和磁感应强度。
2

dB dt
dt
N 2S CR
2

B
dB
N 2S CR
2
B
（4）
0
该式表明示波器垂直偏转板上的电压，即电容两端的电 压Uy是正比例于磁感应强度B的。
B
CR
Fra Baidu bibliotek
2
U
N 2S
y
用示波器测量 电源开关
U x ,U
y
： 聚焦调节
标尺亮度调节
辉度调节
CH1的位
移调整 旋钮
CH2通道各旋钮 功能与CH1相同
CH1
通道 的偏 转因 数旋 钮
CH1通道的偏转因数
微调旋钮，测量时 顺时针旋到头
X－Y CH2
CH1
AC
AC
校准
校准
a(nx,ny)
定标：a点的坐标是 ( n x , n y ),
U x 0 . 1 3 0 . 3 (V ), U
H N1 LR 1 U x,
y
n x 3格 , n y 2 格
Hc=
H 0 格数
Br=
B 0 格数
Hm=
H 0 格数
Bm=
B 0 格数
数据处理:
1.计算出示波器每格对应的磁场强度和磁感应强度的值:
H0 N1 LR 1 U 80 x ( A / m / DIV )
B0
CR 2 N 2S
U 80 y ( T / DIV )
2.用列表法计算各点对应的磁场强度和磁感应强度:
3、对被测样品退磁（将输出电压升至80V，再将电压由 80V逐渐降到0V）； 4、用80V时的磁滞回线对示波器H轴、B轴进行定标（计 算示波器上每格对应的H0，B0的值）。 5、用列表法计算出不同电压下磁滞回线顶点对应的B， H值，并在坐标纸上绘出基本磁化曲线和80伏时的磁 滞回线并计算80伏时Hm，Bm，Hc，Br的值。
矩磁材料：它的磁滞回线接近于矩形，可以用做
“记忆”元件。
二 实验原理：
输出范围0～100V 交流伏特表 接地端
可调变压器 电 源
Ux
Uy
正极
实验原理图
负极
实验设计思想： 如果希望在示波器上显示出被测铁磁材料的磁滞回线， 必须使输入到示波器X偏转板上的电压Ux与磁场强度H成 正比，同时使输入到示波器y偏转板上的电压Uy与铁磁 材料中的磁感应强度B成正比 R1上的电压Ux（取R1 远小于线圈N1的阻抗） L N1 H U x I 1 R1 H I I1
0 . 1 2 0 . 2 (V )
CR
从Ux与H，Uy与B的关系式，可计算出H，B的值
B
2
U
所谓对示波器定标，就是用H0，B0表示示波器上每大格对应 的磁场强度H和磁感应强度B的值。有公式：
H0 H nx , B0 B ny
N 2S
y
实验内容： 1、熟悉示波器各旋钮的作用，学会用示波器测量电压； 2、按照实验原理图正确连接线路，在确认调压器的输 出为0伏后，接通电源；
用示波器测量铁磁材料的 磁化曲线和磁滞回线
实验原理： 一 铁磁质的磁化特性： 1 铁磁质的相对磁导率 r 1 ，一般在 10 10 之间，有 8 的可高达 10 。 2 铁磁材料的磁导率不是常数，而是与磁化条件和磁化历史 有关。 将铁磁材料做成环状样品如图：电流I从0逐渐增加,H也 逐渐增加。 绕组线圈
d
反向减小H到0，则B沿de到－Br。H按原方向增加经ef到Hc； 继续增大H，则B沿fa回到原来饱和状态。
不同的铁磁质具有不同形状的磁滞回线，按矫顽 力的大小，铁磁材料可分为：
软磁材料：矫顽磁力很小 ，适合于做变压器、 电机中的铁芯等。 硬磁材料：矫顽磁力很大，常用做永磁体。
常用在电表、收音机、扬声器中。
2
d dt N 2S dB dt
（2）
2 是线圈N2中产生的感应电动势
N 2, S2
分别是线圈N2的匝数和截面积
1 2 fC
当
R 2
时，
I2
2
R2
电容C两端的电压：
U Q C 1 C
y
I
2
dt
1 CR
2

2
dt
（3）
（2）代入（3）
U
y

N 2S CR