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1、理學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 姜富強(qiáng) 助教,動(dòng)態(tài)磁滯回線的測定,主要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)分析及應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解鐵磁材料的磁滯回線、磁化曲線以及剩磁、矯頑力等概念； 學(xué)習(xí)用示波器觀察鐵磁材料磁滯回線的方法。,實(shí)驗(yàn)裝置,低頻信號(hào)發(fā)生器：,示波器：,9孔插線方板及相應(yīng)的電器元件等,實(shí)驗(yàn)原理,把未磁化的均 勻鐵磁質(zhì)充滿 一螺繞環(huán)，如 圖：,1.磁介質(zhì),線圈中通入電流(勵(lì)磁電流)后，鐵磁質(zhì)就被磁化。根據(jù)有介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理，當(dāng)勵(lì)磁電流為I時(shí)，環(huán)內(nèi)的磁場強(qiáng)度：,實(shí)驗(yàn)原理,鐵芯中的B由磁通計(jì)上的 次級(jí)線圈測出，這樣，通 過改變勵(lì)磁電流，可得到 對(duì)應(yīng)的一組B和
2、H的值，從 而給出一條關(guān)于試樣BH 的關(guān)系曲線（磁化曲 線）。,2. 實(shí)驗(yàn)原理圖,,實(shí)驗(yàn)原理,使勵(lì)磁電流從零開始，此時(shí)B=H=0，然后逐漸 增大電流，以增大H 。測得B與H的對(duì)應(yīng)關(guān)系如 圖所示：,從S開始，B幾乎不隨H的增大而增大，介質(zhì)的磁化達(dá)到飽和。與S對(duì)應(yīng)的HS稱飽和磁場強(qiáng)度，相應(yīng)的BS稱飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。,隨H的增大，B先緩慢增大(OA段)，然后迅速增大(AB段)，過B點(diǎn)過后，B又緩慢增大(BC段)。,3. 磁滯回線和基本磁化曲線,當(dāng)鐵磁質(zhì)達(dá)到飽和狀態(tài)后，緩慢地減小H，鐵磁質(zhì)中的B并不按原來的曲線減小，并且H=0時(shí)，B不等于0，具有一定值，這種現(xiàn)象稱為剩磁。,要完全消除剩磁Br，必須加反向
3、磁場，當(dāng)B=0時(shí)磁場的值Hc為鐵磁質(zhì)的矯頑力。,當(dāng)反向磁場繼續(xù)增加，鐵磁質(zhì)的磁化達(dá)到反向飽和。反向磁場減小到零，同樣出現(xiàn)剩磁現(xiàn)象。不斷地正向或反向緩慢改變磁場，磁化曲線為一閉合曲線磁滯回線。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,熟悉低頻信號(hào)發(fā)生器和示波器各旋鈕的作用，并調(diào)節(jié)示波器的光點(diǎn)在屏幕坐標(biāo)的中心位置； 按圖連接線路，在確認(rèn)調(diào)壓器的輸出為0伏后，接通電源。 逐漸升高信號(hào)源的輸出電壓，屏幕上應(yīng)出現(xiàn)磁滯回線的形狀。調(diào)節(jié)示波器的分度旋鈕，使磁滯回線充滿整個(gè)屏幕后。 基本磁化曲線的測量：從0V開始，逐漸增加信號(hào)源的輸出電壓為0V、1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V，分別記下對(duì)應(yīng)的每條磁滯回線的頂點(diǎn)坐標(biāo)，原點(diǎn)與各
4、磁滯回線頂點(diǎn)坐標(biāo)的連線，就是基本磁化曲線。,5.飽和時(shí)的磁滯回線測量：在坐標(biāo)紙上描 繪磁化飽和時(shí)的磁滯回線，并對(duì)示波器上 每格對(duì)應(yīng)的H和B 值進(jìn)行標(biāo)定。,B的變化總落后于H的變化，稱磁滯現(xiàn)象。,數(shù)據(jù)處理,基本磁化曲線數(shù)據(jù)表格 ：,飽和磁滯回線數(shù)據(jù)表格：,鐵磁性材料實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及應(yīng)用：,實(shí)驗(yàn)表明，不同鐵磁性物質(zhì)的磁滯回線形狀相差很大，分為軟磁材料，硬磁材料，矩磁鐵氧體材料。,應(yīng)用 硅鋼片，作變壓器、電機(jī)、電磁鐵的鐵芯，鐵氧體(非金屬)作高頻線圈的磁芯材料。,特點(diǎn) 磁導(dǎo)率大，矯頑力小，容易磁化，也容易退磁，磁滯回線包圍面積小，磁滯損耗小。,軟磁材料,特點(diǎn) 剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度大，矯頑力大，不容易磁化，也不容易退磁，磁滯回線寬，磁滯損耗大。,硬磁材料,應(yīng)用 作永久磁鐵，永磁喇叭等。,應(yīng)用 作計(jì)算機(jī)中的記憶元件，磁化時(shí)極性的反轉(zhuǎn)構(gòu)成了“0”與“1”的物理載體。,矩磁材料,特點(diǎn) 磁滯回線呈矩 形狀,
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