《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）电磁学——磁化曲线与磁滞回线

内蒙古科技大学大学物理实验室磁化曲线和磁带回线的测量

磁化曲线和磁滞回线的测量

牛内蒙古科技大学大学物理实验室实验目的学习和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍尔传感器测量铁磁材料直流磁特性、磁化曲线和磁滞回线实验仪器SXG一2000数字式毫特仪，IS600恒流电源，实心铁芯样品

实验目的 ▪ 学习和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍尔传感器测量铁 磁材料直流磁特性、磁化曲线和磁滞回线 实验仪器 ▪ SXG—2000数字式毫特仪，IS600恒流电源，实心铁芯 样品

内蒙古科技大学大学物理实验室实验原理1.铁磁物质的磁饱和现象和磁滞现象B铁磁物质的磁化过程很复杂，主要BmB.和磁滞性表现为它具有磁饱和性?R这两个特性可以通过磁化场的磁场H'HeH强度H和磁感应强度B之间的关系HmH.0即B-H曲线来说明。Hm和B.分别RB'为饱和时的磁场强度和磁感应强度曲线OA称为铁磁物质的初始磁化曲线。自A点出发又回到A点的轨图1磁滞回线迹为一闭合曲线，称为铁磁物质的磁滞回线

实验原理 1. 铁磁物质的磁饱和现象和磁滞现象 ▪ 铁磁物质的磁化过程很复杂，主要 表现为它具有磁饱和性和磁滞性。 这两个特性可以通过磁化场的磁场 强度H和磁感应强度B之间的关系 即B-H曲线来说明。Hm和Bm分别 为饱和时的磁场强度和磁感应强度, 曲线OA称为铁磁物质的初始磁化 曲线。自A点出发又回到A点的轨 迹为一闭合曲线，称为铁磁物质的 磁滞回线。 B Bm A Br R He He  H -Hm O Hm R Br  A 图 1 磁滞回线

内蒙古科技大学大学物理实验室实验原理2，初始磁化曲线和磁滞回线的测量根据安培环路定理，在环形样品的磁化线圈中通以电流I则磁化场磁场强度H为NH==I=n其中I为磁路的平均长度，N为磁化线圈的匝数，n=N/L为单位磁路长度上线圈的匝数。H的单位为A/m。由磁化线圈通过的电流和单位磁路长度上线圈的匝数n可计算磁场强度H，用特斯拉计测量气隙中均匀磁场区的磁感应强度可得B。逐点测出H、B的值即可绘出B-H曲线

实验原理 2. 初始磁化曲线和磁滞回线的测量 ▪ 根据安培环路定理，在环形样品的磁化线圈中通以电流I， 则磁化场磁场强度H为 I nI l N H = = ▪ 其中l为磁路的平均长度，N为磁化线圈的匝数，n=N/L 为单位磁路长度上线圈的匝数。H的单位为A/m。 ▪ 由磁化线圈通过的电流I和单位磁路长度上线圈的匝数n 可计算磁场强度H，用特斯拉计测量气隙中均匀磁场区 的磁感应强度可得B。逐点测出H、B的值即可绘出B-H 曲线

器内蒙古科技大学大学物理实验室实验原理为了得到如图1所示对称而稳定的磁滞回线，必须在土H磁锻炼之间对样品进行反复的磁化，即R测量初始磁化曲线必须由原始状态H三0，B三0开始，因此测量前必须对待测样品进行退磁，以消除剩磁退磁的方法如图2所示，须在+H.之间对样品进行反复磁化的过程中让Hm逐步减少，使样品沿着面积一条比一条小的磁滞回线回到原点。图2退磁

实验原理 ▪ 为了得到如图1所示对称而稳定的磁滞回线，必须在Hm 之间对样品进行反复的磁化，即“磁锻炼”。 B H 图 2 退磁 ▪ 测量初始磁化曲线必须由原始状态H ＝0，B＝0开始，因此测量前必须对 待测样品进行退磁，以消除剩磁。 退磁的方法如图2所示，须在Hm之 间对样品进行反复磁化的过程中让 |Hm|逐步减少，使样品沿着面积一 条比一条小的磁滞回线回到原点

内蒙古科技大学大学物理实验室实验内容1.了解实验仪器HM—1雀尔法碰化曲线与磁满回线实验仪上海大学核力电子设备O8.8.8.8.8.8.8.8.8.8.mAm交流输出煤头调衣O?GORLO誉尔电压输出输出恒洗调节SXG-2000毫特斯拉仪IS600恒流电源换向开关实铁芯霍尔探头B图3实验装置图

实验内容 1. 了解实验仪器 图 3 实验装置图 x B  B

内蒙古科技大学大学物理实验室实验内容HI-1 军尔法破化带线与磁准国线实验仪上海大生统电子代市广南司上海大学楼力电子设备厂霍尔法甜化曲线与疏净园线实验仪9000988080W4E卷流训节武车电压租山油脑连物出

实验内容

内蒙古科技大学大学物理实验室实验内容1.实验内容和实验数据(1)测定气隙中磁场的分布将数字式毫特计的霍尔探头平行（使霍尔片与B的方向垂直）地插入气隙，置于中央，注意勿与样品接触。线圈通以一定的直流电流I（记下毫安表读数），用数字式毫特计沿x方向（见图3）等间隔测量磁场分布，数据记录于表

实验内容 1.实验内容和实验数据 (1) 测定气隙中磁场的分布 ▪ 将数字式毫特计的霍尔探头平行（使霍尔片与B的方向 垂直）地插入气隙，置于中央，注意勿与样品接触。线 圈通以一定的直流电流I（记下毫安表读数），用数字式 毫特计沿x方向（见图3）等间隔测量磁场分布，数据记 录于表

糕内蒙古科技大学大学物理实验室实验内容2)样品退磁、毫特计调零在正式测量磁化曲线之前务必对样品进行退磁处理。本实验采用直流退磁法。A，若毫特计读数为“十”，向下闭合换向开关，调大I使毫特计读数变“二”，再把电流调小到/=0mA。B.若毫特计读数为“一”，向上闭合换向开关，调大I使毫特计读数变“+”，再把电流调小到I=0mA。C.重复上述A或B操作，可使毫特计读数“反向”所需的电流I的绝对值逐渐减少。直到=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0D.把霍尔探头调到气隙的外面，调节毫特计调零电位器使毫特计读数为0E.再把尔探头调到铁芯气隙的中间位置，重复上述A或B操作，直到-0时换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0E.重复上述D、E操作，直到霍尔探头的读数在气隙外面为在气随中闻同闭换向开关时也为0

实验内容 (2) 样品退磁、毫特计调零 ▪ 在正式测量磁化曲线之前务必对样品进行退磁处理。本实验采用直 流退磁法。 A. 若毫特计读数为“＋”，向下闭合换向开关，调大I 使毫特计读数变 “－”，再把电流调小到I=0mA。 B. 若毫特计读数为“－”，向上闭合换向开关，调大I 使毫特计读数变 “＋”，再把电流调小到I=0mA。 C. 重复上述A或B操作，可使毫特计读数“反向”所需的电流I的绝对值逐渐 减少。直到I=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。 D. 把霍尔探头调到气隙的外面，调节毫特计调零电位器使毫特计读数为0。 E. 再把霍尔探头调到铁芯气隙的中间位置，重复上述A或B操作，直到I=0时， 换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。 F. 重复上述D、E操作，直到霍尔探头的读数在气隙外面为0；在气隙中间启 闭换向开关时也为0

内蒙古科技大学大学物理实验室实验内容(3)初始磁化曲线的测量以50mA为间隔从零开始逐渐增大励磁电流I（注意I只能单调增加），用毫特计记录对应的磁感应强度B，直至I增加时，B的增长量明显减少为止。纪录I，B。利用测量数据作出初始磁化曲线。(4)磁锻炼在测量磁滞回线之前还必须对样品进行反复磁化，称为磁锻炼。可采取励磁电流I按Imax→>0→-Imax→>0→>Imax的顺序进行调节，重复3次以上

实验内容 (3) 初始磁化曲线的测量 ▪ 以50mA为间隔从零开始逐渐增大励磁电流I（注意I 只能 单调增加），用毫特计记录对应的磁感应强度B，直至I 增加时，B的增长量明显减少为止。纪录I ，B。利用测 量数据作出初始磁化曲线。 (4) 磁锻炼 ▪ 在测量磁滞回线之前还必须对样品进行反复磁化，称为 磁锻炼。可采取励磁电流I按Imax→0→-Imax→0→Imax的顺 序进行调节，重复3次以上