铁磁材料的磁滞回线.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁滞回线基本磁化曲线,电磁学系列,7,浙江大学物理实验中心,1,铁磁材料磁化的过程中，在从饱和点减小外磁场时，相应的磁感应强度要高于初始磁化时的磁感应强度，它的减小要比磁场强度的降低,“,缓慢,”,或者,“,滞后,”,。磁性材料的这种特性称磁滞现象，所形成的闭合曲线称为磁滞回线,。,2,一、实 验 目 的,3,1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的,概念，加深对铁磁材料的剩磁、矫顽力、,磁滞损耗及磁导率等主要物理量的理解.,2、认识铁磁材料的磁化规律，比较两,种典型的铁磁物质的动态磁特性.,3、掌握用示波器法观测磁滞回线的基,本原理,。,4,二、实 验 原 理,5,若在由电流产生的磁,场中放入铁磁材料，铁磁,材料内部的磁场强度,H,和,磁感应强度,B,有以下关系,：,对铁磁材料来说，磁导率,不是一个常量，而是随,H,的变化而改变的物理量，,即,=,f(H）,为非线性函数，,所以，,B,与,H,的关系也是非,线性的。,6,铁磁材料在反复磁化的过程中，,H-B,之间的变化过程如图所示,图,中的原点,o,表示磁化前铁磁材料处于,B=H=0，,当磁场,H,从零开始增加时，磁,感应强度,B,随之缓慢上升，如线段,oa,所,示，继之,B,随,H,迅速增长，如,ab,所示，,其后,B,的增长又趋缓慢，并当,H,增至,H,m,时，,B,到达饱和值,B,m,，oabm,称为起始磁,化曲线,。,o,a,b,m,H,B,H,m,B,m,7,当磁场从,H,m,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,mr,下降，,也减小，但,B,的变化滞后于,H,的变化，当,H=0,时，,B,不为零，,而保留剩磁,B,r,。,m,r,0,B,r,H,B,8,当磁场反向从,o,逐渐,变至-,H,c,时，磁感应强,度,B,消失，说明要消除,剩磁，必须施加反向磁,场，,H,c,称为矫顽，它的大,小反映铁磁材料保持剩,磁状态的能力，线段,rc,称为退磁曲线。,-H,C,r,c,0,H,B,9,图还表明，当磁场,按,H,m,0-H,c,-H,m,0 H,c,次序变化，,相应的磁感应强度,B,则沿闭合曲线,mrcm,r,c,m,变化，这一,闭合曲线称为磁滞回,线,。,H,m,-H,m,0,m,r,c,m,r,c,B,H,10,三、实 验 方 案,11,E,待测样品为型矽钢片,R,1,为励磁电流取样电阻。,I,通过,N,的交流励磁电流,N,为励磁绕组,n,为用来测量磁感应强度,B,而设置的绕组，,E,R,1,N,n,R,2,C,X,Y,实验线路,12,样品的磁化场强,：,L,为样品平均磁路。,式中的,N、L、R,1,均为已知常数,样品的磁感应强度,绕组,n,和,R,2,、C,2,电路给定，,S,为样品绕组线的截面积,综上所述，将,U,1,和,U,2,分别加到示波器的,“,x,输入,”,和,“,y,输入,”,便可观察样品的,BH,曲线；如将,U,1,和,U,2,加到测试仪的信号输入端可测定样品的饱和磁感应强度,B,m,、,剩磁,B,r,、,矫顽力,H,c,、,磁滞损耗,BH,以及磁导率,等参数。,13,四、实 验 装 置,14,交变电源,间隔0.3,V,样品材料,E,实验时采用导线将元件,连接成所需要的电路,同一点,实验组合板,15,微机测试仪,附微机测试仪的使用,1 按【功能】直到显示【,H B】，【TEST】,然后按【确认】，,2 两窗口显示【。】稍等片刻，如出现【,GOOD】,则表示正常，可以测量。,3 再按【功能】两窗口显示【,H B】【TEST】,4 接着按【功能】两窗口显示【,HSHOW】【BSHOW】,5 紧接着按【功能】出现两窗口显示,【,No X】,重复按【功能】，则出现,H，B,的数据。记录所有大约300个数据，作出取舍后，保留40个数据作出磁滞回线。,16,示波器,x-y,显示设置,示波器面板,1,按显示,DISPLY,步骤,2,将格式由,YT,设置成,YX,17,五、实 验 内 容,18,1、观测样品的磁滞回线,a、,电路连接,按原理图所示的电路接线，将电压选择5.6孔令,U,小于2,V,并令,R,1,=5,，U,H,和,U,B,（,即,U,1,和,U,2,）,分别接示波器的,“,x,输入,”,和,“,y,输入,”,。,b、,观测磁滞回线：,开启示波器采用,X-Y,显示，并分别调节示波器,x,轴和,y,轴灵敏度，使显示屏上出现图形大小合适的磁滞回线，若图形顶部出现编织状的小环，如图所示，这时可降低励磁电压,U,予以消除）,19,测试过程,20,2、,滞回线,H-B,参数的测试,A：,用微机测试仪记录磁滞回线上若干点的（,H、B）,值，用坐标纸绘制,BH,曲线（可利用计算机程序绘制）,注意：,特殊点的测量，如,H,m,B,m,H,C,B,r,。,测量曲线所围面积,微机测试仪使用演示,21,B、,测绘样品的磁滞回线的数据表格,H,c,=,，B,r,=,，B,m,=,，BH=,。,H,10,4,(A/m),B,10,2,(T),H,10,4,(A/m),B,10,2,(T),H,10,4,(A/m),B,10,2,(T),N,0,N,0,N,0,22,3、,测绘,H,曲线及基本磁化曲线：,接通实验仪和测试仪之间的连线。对样品进行如图所示之,退磁,，然后依此测定,U=0.3，0.6，0.9，1.2，1.5,3.0V,时的十组,H,m,、B,m,值，作,H,曲线。,U(V),0.3,0.6,0.9,1.2,1.5,1.8,2.1,2.4,2.7,3.0,H,10,4,(A/m),B,10,2,(T),=,B/H(N/A,2,),23,