磁滞回线

磁滞回线测试方法详解引言：磁滞回线测试方法是一种用来评估磁性材料特性的科学技术。

这种测试方法可以提供有关材料磁化行为的重要信息，被广泛应用于工程磁学、材料科学和电力系统等领域。

本文将详细介绍磁滞回线测试的原理、测试步骤和应用领域。

一、磁滞回线测试原理磁滞回线测试是通过施加一个逐渐增强或减弱的磁场，在不同磁场强度下测量材料的磁场强度来进行的。

这个测试方法的核心是研究材料的磁滞性和退磁性。

材料的磁滞性是指在外加磁场作用下，材料的磁化程度；退磁性是指退磁后材料的磁化强度回复到零的能力。

通过测试磁滞回线，我们可以获得材料的一系列重要参数，如矫顽力、饱和磁感应强度和磁导率等。

二、磁滞回线测试步骤1. 准备工作：在进行磁滞回线测试之前，首先需要准备好测试样品和实验设备。

测试样品可以是钢材、铁氧体、硅钢片等常见的磁性材料。

实验设备主要包括磁滞回线测试仪、磁场调节装置和磁感应计等。

确保这些设备处于正常工作状态，保证测试的准确性和可靠性。

2. 测试过程：a. 施加磁场：通过磁场调节装置，逐渐增加或减小磁场的强度，使其在一定范围内变化。

在每个特定的磁场强度下停留一段时间，以允许材料的磁化行为达到平衡状态。

b. 测量磁感应强度：使用磁感应计，测量在不同磁场强度下材料的磁感应强度，并记录下来。

这些数据将用于后续的分析和绘制磁滞回线。

c. 退磁：在完成磁滞回线测试后，对样品进行退磁处理，使其磁化强度回复到零，以便再次进行测试或存储。

三、磁滞回线测试应用领域磁滞回线测试方法在各个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的领域：1. 电力系统：在电力系统中，磁滞回线测试可以帮助优化变压器和电感器的设计。

通过测试材料的磁滞回线特性，可以评估其合适的工作状态和性能，从而提高设备的效率和可靠性。

2. 材料科学：在材料科学领域，磁滞回线测试可以用来研究材料的磁性特性。

通过对不同材料的磁滞回线进行比较和分析，可以了解材料的磁滞性能和磁化潜力，为新材料的研发提供依据。

〖实验三十〗用示波器观测动态磁滞回线〖目的要求〗1、学习使用示波器对动态磁滞回线进行观察和测量，了解磁感应强度和磁场强度的测量方法；2、学习应用RC 积分电路；3、了解铁磁性材料的动态磁化特性。

〖仪器用具〗动态磁滞回线测量仪（包括正弦波信号源、待测铁磁样品及绕组、积分电路所用的电阻和电容），双踪读出示波器，直流电源，数字多用表，滑线变阻器。

〖实验原理〗1、铁磁材料的磁化特性把物体放在外磁场H 中，物体就会被磁化，其内部产生磁场。

设其内部磁化强度为M ，磁感应强度为B ，可以定义磁化率m χ和相对磁导率r μ表征物质被磁化的难易程度：0m r M H B Hχμμ==物质的磁性按磁化率m χ可以分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三种。

抗磁性物质的磁化率为负值，通常在5610~10--的量级，且几乎不随温度变化；顺磁性物质的磁化率通常为2410~10--之间，且随温度线性增大；而铁磁性物质的磁化率通常远大于1，且随温度增高而变小。

除了磁导率高以外，铁磁材料还具有特殊的磁化规律。

对一个处于磁中性状态（H=0且B=0）的铁磁材料加上由小变大的磁场H 进行磁化时，磁感应强度B 随H 的变化曲线称为起始磁化曲线，它大致分为三个阶段：①可逆磁化阶段，当H 很小的时候，B 随H 变化可逆，见图中OA 段，若减小H ，B 会沿AO返回至原点；②不可逆磁化阶段，见图中AS 段，若减小H ，B 不会沿SA 返回（比如当磁场从D 点的D H 减小到D H H -∆，再从D H H -∆增大到D H ，B-H 轨迹会是图中点线所示的回线样式）；③饱和磁化阶段，见图中SC 段，在S 点材料已经被磁化至饱和状态，继续增大H ，磁化强度M 不再增大，由于0(M H)βμ=+，B 会随H 线性增大，但增量极小。

图中S H 和S B 表示M 刚刚达到饱和值时的H 和B 的值，分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度。

如果将铁磁材料磁化到饱和状态（图中S 点）后再减小磁场H ，那么磁感应强度B 会随H 减小而减小，但并不沿起始磁化曲线SAO 减小，而会沿着SP 这条更缓慢的曲线减小。

软磁材料磁滞回线软磁材料是一类在外加磁场作用下，具有较高磁导率和低磁滞的材料。

磁滞回线是软磁材料的一个重要性能指标，它直接影响着软磁材料在磁场中的磁化特性。

在实际应用中，磁滞回线的大小对于电子设备和磁性传感器等领域起着至关重要的作用。

本文将对软磁材料磁滞回线进行详细介绍，包括其定义、影响因素和应用。

磁滞回线是软磁材料在磁化过程中磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。

通俗地说，磁滞回线描述了材料在磁场中磁化和去磁化的过程中，磁化强度随着磁场强度的变化情况。

磁滞回线的形状和大小直接反映了软磁材料的磁滞特性，也是评价软磁材料性能的重要指标之一。

软磁材料的磁滞回线受到多种因素的影响，其中包括晶粒尺寸、晶粒取向、应力状态、化学成分等。

晶粒尺寸和晶粒取向是影响磁滞回线的重要因素之一，晶粒尺寸越小，晶粒取向越好，磁滞回线就越窄。

此外，应力状态也会对磁滞回线产生影响，应力会导致磁滞回线发生偏移和扩展。

化学成分对磁滞回线的影响也很大，不同的合金元素含量会导致磁滞回线形状和大小的变化。

软磁材料磁滞回线的大小和形状直接影响着其在电子设备和磁性传感器中的应用。

磁滞回线越窄，说明材料的磁化和去磁化过程越容易，磁能损耗越小，因此在变压器、电感线圈等领域有着广泛的应用。

而对于磁性传感器来说，磁滞回线的大小和形状则直接影响了传感器的灵敏度和稳定性。

综上所述，软磁材料磁滞回线是衡量软磁材料性能的重要指标之一，它直接影响着材料在磁场中的磁化特性和应用性能。

因此，在软磁材料的研究和生产过程中，需要重点关注磁滞回线的大小和形状，通过优化材料的组织结构和化学成分，尽可能地改善磁滞回线的性能，从而更好地满足不同领域的应用需求。

一、实验目的1. 理解磁滞回线的概念和特性；2. 掌握磁滞回线的测量方法；3. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。

二、实验原理磁滞回线是铁磁材料在外加磁场作用下，磁化强度（磁感应强度B）随磁场强度（磁场强度H）变化的关系曲线。

在磁滞回线中，磁化强度和磁场强度之间存在滞后现象，即当磁场强度减小到零时，磁化强度并不立即为零，而是保持一定的数值，这种现象称为磁滞。

磁滞回线的形状反映了铁磁材料的磁滞特性，主要包括以下参数：1. 矫顽力（Hc）：磁化强度为零时，所需的反向磁场强度；2. 饱和磁感应强度（Bs）：磁场强度达到饱和时，磁化强度达到的最大值；3. 剩磁（Br）：磁场强度为零时，磁化强度所保持的值。

三、实验仪器与材料1. 磁滞回线测量仪；2. 待测铁磁材料；3. 示波器；4. 磁场发生器；5. 信号发生器；6. 测量磁感应强度和磁场强度的传感器。

四、实验步骤1. 将待测铁磁材料放置在磁滞回线测量仪中，调整磁场发生器，使磁场强度逐渐增加；2. 使用信号发生器产生一定频率的交流信号，输入到磁滞回线测量仪中；3. 示波器显示磁滞回线图形，记录不同磁场强度下的磁化强度值；4. 根据实验数据，绘制磁滞回线曲线；5. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。

五、实验结果与分析1. 磁滞回线图形：根据实验数据，绘制磁滞回线曲线，如图1所示。

图1 磁滞回线曲线2. 磁滞回线参数：根据磁滞回线曲线，测量矫顽力（Hc）、饱和磁感应强度（Bs）和剩磁（Br）等参数。

3. 分析：（1）矫顽力（Hc）：矫顽力是磁滞回线中的最大磁场强度，反映了材料抵抗磁化退磁的能力。

矫顽力越大，材料越难退磁，即磁滞特性越好。

（2）饱和磁感应强度（Bs）：饱和磁感应强度是磁化强度达到的最大值，反映了材料的磁导率。

饱和磁感应强度越大，材料的磁导率越高。

（3）剩磁（Br）：剩磁是磁场强度为零时，磁化强度所保持的值，反映了材料的剩磁特性。

剩磁越大，材料的剩磁特性越好。

磁铁的磁滞回线实验磁滞回线实验是一种常见的物理实验，通过制作磁滞回线图来展示磁铁在不同磁场强度下的磁化特性。

本文将介绍磁滞回线实验的原理、实验步骤和实验结果的分析。

一、实验原理磁滞回线实验是通过改变磁铁的外部磁场，测量磁铁的磁化强度与外部磁场强度的关系。

在应用过程中，磁铁的磁化强度并不是简单地随外部磁场强度的升高而线性增加，而是出现一定的滞后现象，这种滞后现象被称为磁滞。

二、实验步骤1. 准备实验所需材料：一块铁芯、螺线管、直流电源、电流表以及磁场强度计等。

2. 将螺线管绕在铁芯上，固定好，并将电流表接在螺线管两端。

3. 将铁芯置于电磁铁的磁场中，并调整直流电源的电流，使其产生不同的磁场强度。

4. 测量电流表的读数和磁场强度计的读数，并记录下来。

5. 依次改变磁场强度，并重复步骤4，直到得到一条完整的磁滞回线。

三、实验结果分析通过实验得到的磁滞回线图能够直观地表达磁铁的磁滞现象。

在图中，横轴表示外部磁场强度，纵轴表示磁化强度。

磁滞回线的形状会告诉我们关于磁铁的磁化特性。

磁滞回线图的形状可以呈现出以下几种情况：1. 矩形：矩形回线表示磁铁完全磁化时的特征，当外部磁场的方向与磁铁相同时，磁滞回线为一个闭合的矩形。

2. S形：当外部磁场的方向与磁铁相反时，磁滞回线呈现出S 形，这是因为磁铁开始磁化时，其磁感应强度增大速度比较快，而当磁铁接近饱和时，磁感应强度增大速度减慢，因此形成曲线较为平缓的部分。

3. 弯曲：弯曲的磁滞回线表明磁铁的磁化特性具有不对称性，也就是当外部磁场强度减小或增大时，磁滞回线出现了偏移。

通过观察磁滞回线图，我们可以了解磁铁的磁化特性，包括饱和磁感应强度、残余磁感应强度、矫顽力等参数。

在实际应用中，磁滞回线的形状也会对磁铁的使用产生一定的影响，因此对磁滞回线进行研究具有重要的意义。

总结起来，磁滞回线实验是一种用来展示磁铁磁化特性的常见实验方法。

通过测量磁铁在外部磁场作用下的磁化强度，并制作磁滞回线图，可以直观地了解磁铁的磁化特性和滞后现象。

数据处理-磁滞回线
磁滞回线是指材料在磁化过程中，其磁化强度与外加磁场强度的关系图形。

当外加磁场强度从0逐渐增加时，材料的磁化强度会随之增加，但当外加磁场强度达到一定值后，材料的磁化强度不再增加，而是趋于饱和。

当外加磁场强度逐渐减小时，材料的磁化强度并不会立即减小，而是保持一定的数值，直到外加磁场强度减小到一定程度后，材料的磁化强度才开始减小。

这种由于磁化强度滞后于外加磁场强度变化而产生的现象，就是磁滞回线。

磁滞回线的形状可以反映材料的磁性特性。

常见的磁滞回线形状有正常环状、长方形和椭圆形等。

正常环状的磁滞回线表明材料磁化过程中存在一定的能量损耗；长方形的磁滞回线表明材料的磁化过程中磁化强度没有随着外加磁场强度的变化而发生明显的变化；椭圆形的磁滞回线表明材料在磁化过程中存在磁滞现象且磁化强度的变化幅度较大。

磁滞回线的测量和分析可以用于材料的磁性测试和磁性材料的设计和优化。

在实际应用中，磁滞回线的形状和参数对于材料的磁性性能有着重要的指示意义，如剩磁、矫顽力、磁导率等。

图示为强磁物质磁滞现象的曲线。

一般说来,铁磁体等强磁物质的磁化强度M或磁感应强度B 不是磁场强度H的单值函数而依赖于其所经历的磁状态的历史。

以磁中性状态(H =M=B=0)为起始态,当磁状态沿起始磁化曲线0ABC磁化到C点附近（如图）时，此时磁化强度趋于饱和,曲线几乎与H轴平行。

将此时磁场强度记为Hs,磁化强度记为Ms。

此后若减小磁场，则从某一磁场(B点)开始,M随H 的变化偏离原先的起始磁化曲线,M的变化落后于H。

当H 减小至零时,M不减小到零,而等于剩余磁化强度Mr。

为使M减至零,需加一反向磁场-,称为矫顽力。

反向磁场继续增大到-Hs时,强磁体的M将沿反方向磁化到趋于饱和-Ms,反向磁场减小并再反向时，按相似的规律得到另一支偏离反向起始磁化曲线的曲线。

于是当磁场从Hs变为－Hs,再从－Hs变到Hs时，强磁体的磁状态将由闭合回线CBDEFEGBC 描述,其中BC及EF两段相应于可逆磁化,M为H 的单值函数。

而BDEGB为磁滞回线。

在此回线上,同一H可有两个M值,决定于磁状态的历史。

这是由不可逆磁化过程所致。

若在小于Hs的±Hm 间反复磁化时,则得到较小的磁滞回线。

称为小磁滞回线或局部磁滞回线(见磁化曲线图2)。

相应于不同的Hm,可有不同的小回线。

而上述BDEGB为其中最大的。

故称为极限磁滞回线。

H大于极限回线的最大磁场强度Hs时,磁化基本可逆；H小于此值时,M 为H的多值函数。

通常将极限磁滞回线上的Mr及Hc定义为材料的剩磁及矫顽力,为表征该材料的磁特性的重要参量。

应用磁滞回线普通的应用有电磁炉加热，如涡流炼铁。

磁性材料的磁滞回线特性磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下，磁化过程中磁感应强度与磁场强度的关系曲线。

磁滞回线特性是磁性材料的重要性能之一，对于磁材料的设计和应用具有重要意义。

本文将探讨磁性材料的磁滞回线特性以及其在不同领域的应用。

一、磁滞回线的定义与测量方法磁滞回线是指在磁化和去磁化过程中，磁感应强度与磁场强度的关系曲线。

测量磁滞回线可以通过磁滞仪等实验仪器进行。

在测量时，首先将磁性材料置于磁场中，通过改变外加磁场的大小和方向，观察磁感应强度的变化，并记录下对应的磁场强度值。

重复此过程，即可得到磁滞回线。

二、磁滞回线特性的影响因素1. 材料本身的特性：磁滞回线特性与材料的晶格结构、磁性原子的排列方式、材料的饱和磁化强度等密切相关。

不同的磁性材料具有不同的磁滞回线特性。

2. 外部磁场的影响：外部磁场的大小和方向对磁滞回线的形状和位置有重要影响。

不同的外部磁场条件下，磁滞回线的形状和特性可以发生变化。

三、磁滞回线特性的应用1. 磁性材料的性能评估：通过测量磁滞回线，可以评估磁性材料的磁化能力、矫顽力、剩余磁化强度等性能指标，为材料的选用和设计提供依据。

2. 磁存储器件：在磁存储器件中，磁滞回线特性可以描述材料的磁化状态。

磁存储器件的读写操作依赖于磁滞回线特性的变化。

3. 电力变压器：磁滞回线特性对于电力变压器的铁芯材料选择和设计具有重要影响。

合适的磁滞回线特性能够提高变压器的能效和稳定性。

4. 电动机：在电动机中，磁滞回线特性可以用于分析电机的磁化特性和能效，对于电机的设计和性能改进具有指导意义。

五、磁性材料的磁滞回线特性的发展趋势随着科技的发展和应用需求的提升，对于磁性材料磁滞回线特性的要求也越来越高。

发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 提高磁化效率：随着磁滞回线特性的研究，科学家们不断寻找提高磁化效率的方法，以满足不同领域的高性能要求。

2. 调控磁滞回线特性：通过合理调控磁滞回线特性，使得磁性材料在不同条件下具有更好的性能表现，如在高温高频环境下仍能保持稳定的性能。

磁滞回线公式推导一、磁滞现象及其意义磁滞现象是指磁性材料在外加磁场作用下，磁化强度随磁场强度的变化呈现出非线性的关系。

这种非线性行为是由于材料内部的磁畴结构发生变化引起的。

磁滞现象的存在使得磁性材料具有了很多重要的应用，例如磁存储、电力传输等领域。

二、磁滞回线公式的推导我们以一维磁性材料为例，假设材料沿着z轴方向具有均匀的磁化强度M和磁场强度H。

根据磁滞回线的特点，可以将其表示为一个函数关系：M = f(H)为了推导磁滞回线公式，我们需要考虑磁性材料的磁化过程。

在磁化过程中，磁性材料的磁畴结构会发生变化，从而导致磁滞现象的出现。

为了描述这一过程，我们引入磁滞回线公式的核心参数——磁滞系数。

磁滞系数表示了磁性材料在磁化过程中的难易程度。

它的定义如下：η = (1/V) * (dM/dH)其中，V为磁性材料的体积，dM为磁化强度的微小变化，dH为磁场强度的微小变化。

磁滞系数的倒数即为磁滞回线公式的导数。

根据磁滞系数的定义，我们可以推导出磁滞回线公式：M = ∫(η * H)dH这个公式描述了磁滞回线的形状，通过计算磁场强度H在磁滞系数η作用下的积分，得到磁化强度M。

三、磁滞回线公式的应用磁滞回线公式在磁性材料的研究和应用中具有重要的意义。

通过对磁滞回线的分析，我们可以得到磁性材料的磁化特性，了解材料的饱和磁化强度、剩余磁化强度等参数。

这些参数对于材料的选择和设计具有指导意义。

磁滞回线公式还可以用于描述磁性材料的磁滞损耗。

磁滞损耗是指磁性材料在磁化过程中由于磁畴结构的变化而产生的能量损耗。

通过计算磁滞回线下的面积，可以得到磁滞损耗的大小，从而评估材料的能量损耗情况。

除了磁滞损耗，磁滞回线公式还可以用于描述磁性材料的磁滞剩磁和矫顽力等参数。

磁滞剩磁是指磁性材料在去除外加磁场后仍保持的磁化强度，而矫顽力是指磁性材料从饱和状态恢复到无磁化状态所需的磁场强度。

这些参数对于磁性材料的使用和性能评估非常重要。

磁滞回线公式是描述磁性材料磁化特性的重要工具。