實驗三十七動態(tài)磁滯回線測量

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1、實驗三十七 動態(tài)磁滯回線的測量 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 實驗?zāi)康?. 進 一 步 熟 悉 示 波 器 的 使 用 ， 學(xué) 習(xí) 用示 波 器 來 顯 示 圖 形 。2. 學(xué) 習(xí) 示 波 器 動 態(tài) 演 示 鐵 磁 物 質(zhì) 的 磁滯 回 線 并 測 量 磁 場 強 度 。 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 一 、 鐵 磁 材 料 的 磁 化 規(guī) 律 鐵 磁 材 料 在 外 加 磁 場 中 被 磁 化 ， 磁 場強 度 H（ 即 外 加 磁 場 ） 與 鐵 磁 材 料 內(nèi) 部 的 磁感 應(yīng) 強 度 B的 關(guān) 系 為 B=H。 然 而 鐵 磁 材 料 的磁 導(dǎo) 率 不 是 常 量

2、 ， B與 H是 非 線 性 關(guān) 系 。 實驗原理 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 起 始 磁 化 曲 線 圖 中 原 點 O表 示 磁 化前 鐵 磁 材 料 處 于 磁 中 性 狀態(tài) 。 當 磁 場 H從 零 開 始 增 加時 ， 磁 感 應(yīng) 強 度 B隨 之 緩 慢上 升 ， 繼 之 B隨 H迅 速 增 長 ，其 后 B的 增 長 又 趨 緩 慢 ， 當H增 加 到 Hm時 ， B達 到 飽 和值 Bm， 從 O到 達 飽 和 狀 態(tài) a這 段 B-H曲 線 ， 稱 為 起 始 磁化 曲 線 。1 起 始 磁 化 曲 線 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 2 磁 滯 回 線

3、當 H從 Hm減 小 時 ， B也 隨 之減 小 ， 但 不 沿 原 曲 線 返 回 ，而 是 沿 另 一 曲 線 ab下 降 。 當 H下 降 為 零 時 ， B不 為 零 。 使 磁場 反 向 增 加 到 -Hc時 ， 材 料 中的 磁 感 應(yīng) 強 B下 降 為 零 ， 繼 續(xù)增 加 反 向 磁 場 到 -Hm， B又 達到 飽 和 值 -Bm。 逐 漸 減 小 反 向磁 場 直 至 為 零 ， 再 加 上 正 向磁 場 直 至 Hm， 則 磁 感 應(yīng) 強 度沿 defa變 化 ， 于 是 得 到 一 條閉 合 曲 線 abcdefa。 這 條 曲 線稱 為 鐵 磁 材 料 的 磁 滯 回

4、 線 。 磁 滯 回 線 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 二 、 測 定 鐵 磁 材 料 基 本 磁 化 曲 線 和 磁 滯 回 線 的 基 本 原 理 本 實 驗 采 用 非 電 量 電 測 技 術(shù) 的 參 量 轉(zhuǎn) 換 測 量法 ， 將 不 易 測 量 的 磁 學(xué) 量 轉(zhuǎn) 換 為 易 于 測 量 的 電 學(xué)量 ， 利 用 示 波 器 對 鐵 磁 材 料 的 基 本 磁 化 曲 線 和 磁滯 回 線 進 行 觀 察 測 定 。 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 實驗線路 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 待 測 樣 品 為 E1型 矽 鋼 片 ， N為 勵 磁 繞 組 ，

5、n為 用 來 測 量 磁 感 應(yīng) 強 度 B而 設(shè) 置 的 繞 組 。 R1為 勵 磁電 流 取 樣 電 阻 ， 根 據(jù) 安 培 環(huán) 路 定 律 ， 樣 品 的 磁 化場 強 為 ： L=60mm， N=50匝 ， R1=2.5， 由 UH可 確 定 H。 1 HNH ULR 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 樣 品 的 磁 感 應(yīng) 強 度 瞬 時 值 B與 由 測 量 繞 組 n、 R2和C2所 組 成 的 電 路 有 關(guān) ： C2 = 10F， R2=10k， n =150匝 ， S = 80m2， 由 UB可 以 確 定 B。 BUnSRCB 22 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗

6、中 心 實驗內(nèi)容 按 測 試 儀 上 所 給 電 路 圖 連 接 線 路 。 令 R1 = 2.5，“ U選 擇 ” 置 于 0位 。 UH 和 UB和 分 別 接 示 波 器 的“ X輸 入 ” 和 “ Y輸 入 ” 插 孔 為 公 共 端 。 1.電 路 連 接 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 2.樣 品 退 磁 開 啟 測 試 儀 電 源 ， 順 時 針 方 向 轉(zhuǎn) 動 “ U選擇 ” 旋 鈕 ， 令 U從 0依 次 增 至 3V， 然 后 逆 時 針 方向 轉(zhuǎn) 動 旋 鈕 ， 將 U從 最 大 值 依 次 降 為 0。 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 3.觀 察 磁 滯

7、 回 線 開 啟 示 波 器 電 源 ， 工 作 模 式 調(diào) 在 x-y 狀 態(tài) ，令 顯 示 屏 上 的 光 點 位 于 坐 標 網(wǎng) 格 中 心 。 將 “ U選擇 ” 旋 鈕 旋 至 2.2V， 并 分 別 調(diào) 節(jié) 示 波 器 x和 y軸 的靈 敏 度 旋 鈕 ， 使 顯 示 屏 上 出 現(xiàn) 大 小 合 適 且 形 狀 。 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 4.測 定 基 本 磁 化 曲 線 按 實 驗 內(nèi) 容 (2)對 樣 品 退 磁 ， 然 后 從 U=0開始 ， 利 用 顯 示 屏 和 靈 敏 度 調(diào) 整 旋 鈕 上 的 示 值 ，依 次 測 定 U=0.5， 1.0， 2.8

8、V時 相 應(yīng) 出 現(xiàn) 的 每一 磁 滯 回 線 頂 點 的 坐 標 即 電 壓 值 UH（ Ux） 和 UB（ Uy） ， 并 記 錄 。 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 對 樣 品 退 磁 后 ， 令 U=2.5V， R1=2.5， 在磁 滯 回 線 上 選 取 10 12個 點 ， 測 出 其 相 應(yīng) 的 坐 標值 即 電 壓 值 UH和 UB（ 被 測 點 中 必 須 包 括 這 些 特 殊點 ） ， 并 記 錄 。5.測 定 磁 滯 回 線 江 蘇 大 學(xué) 物 理 實 驗 中 心 6.比 較 樣 品 1和 樣 品 2的 磁 化 性 能 將 樣 品 2接 在 線 路 中 ， 觀 察 樣 品 2的 磁滯 回 線 。