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用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

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 ，一般在 之间，有的可高达 。. 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. 测量仪器. 输入信号. 饱和磁感应强度. 初始磁化曲线.

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用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

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Presentation Transcript

  1. 用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

  2. 实验原理： 一 铁磁质的磁化特性： 1 铁磁质的相对磁导率，一般在 之间，有的可高达 。 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 测量仪器 输入信号

  3. 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。

  4. 磁导率 与H的关系曲线

  5. 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ab下降；当H=0时B＝Br，称为剩磁。当H＝Hc时，B=0，bc段是退磁曲线 Hc称为矫顽力；反向继续增大H，铁磁质反向沿cd段达到饱和； Br -Hc -Br 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。

  6. 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：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。 矩磁材料：它的磁滞回线接近于矩形，可以用做 “记忆”元件。

  7. 接地端 正极 负极 实验原理图 二 实验原理： 输出范围0～100V 交流伏特表 可调变压器 可调变压器 电源 Ux Uy

  8. 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） 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。 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。

  9. （2） 是线圈N2中产生的感应电动势 分别是线圈N2的匝数和截面积 当 时， 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 ，其大小用公式（2）表示

  10. 电容C两端的电压： （3） （2）代入（3） （4） 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。

  11. 用示波器测量 ： 电源开关 辉度调节 聚焦调节 标尺亮度调节

  12. CH1通道的偏转因数微调旋钮，测量时旋到CAL处 CH2通道各旋钮功能与CH1相同 CH1的位移调整旋钮 CH1通道的偏转因数旋钮

  13. CAL CAL AC AC X－Y Norm或CH1 CH2 屏幕上显示磁滞回线时，示波器各旋钮的状态

  14. 定标：a点的坐标是 a(nx,ny) 从Ux与H，Uy与B的关系式，可计算出H，B的值 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：

  15. 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； 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。

  16. 谢 谢

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