用示波器测量铁磁材料磁化曲线和磁滞回线.ppt

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1、用示波器测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线物理实验教学中心实验原理：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。输入信号测量仪器绕组线圈当电流从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。初始磁化曲线饱和磁感应强度磁导率与H的关系曲线

2、3磁滞现象：铁磁材料的磁化过程是不可逆的。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。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；-Hc-BrBr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。二实验

3、原理：实验原理图可调变压器可调变压器输出范围0～100V电源交流伏特表接地端UxUy负极正极实验设计思想：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。R1上的电压Ux（取R1远小于线圈N1的阻抗）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

4、此在线圈N2中产生感应电动势，其大小用公式（2）表示（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，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。电容C两端的电压：（2）代入（3）（3）（4）用示波器测量：电源开关辉度调节聚焦调节标尺亮度调节CH1通道的偏转因数旋钮CH1通道的偏转因数微调旋钮，测量时旋到CAL处CH1的位移调整旋钮CH2通道各旋钮功能与CH1相同屏幕上显示磁滞回线时，示波器各旋钮的状态X－YNorm或CH1CH2ACACCALCAL定标：a点的坐标是从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

5、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：a(nx,ny)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。