杭州电子科技大学：《大学物理》课程实验指导（基础物理）实验14 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线（PPT讲稿）

大学物理实验 铁磁材料的磁滞▣线 和基本磁化曲线 杭州电子科技大学 物理实验中心

大学物理实验 杭州电子科技大学 物理实验中心 铁磁材料的磁滞回线 和基本磁化曲线

前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据表格 注意事项 问题与讨论

前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据表格 注意事项 问题与讨论

【实验目的】 1.认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型铁磁物质 的动态磁特性。 2.测定样品的基本磁化特性曲线(Bm-H血曲线)，并作 μ一H曲线。 3.测绘样品在给定条件下的磁滞回线，以及相关的。， B,Bm,和(HB。)等参数。 4.测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗

【实验目的】 1.认识铁磁材料的磁化规律，比较两种典型铁磁物质 的动态磁特性。 2.测定样品的基本磁化特性曲线(Bm-Hm曲线)，并作 μ—H曲线。 3.测绘样品在给定条件下的磁滞回线，以及相关的Hc ， Br ，Bm ，和(Hm Bm )等参数。 4.测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗

【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。铁、钴、 镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁 磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故 磁导率μ很高。另一特征是磁滞，即磁化场作用停 止后，铁磁质仍保留磁化状态，它的磁感应强度不仅 依赖于外磁场强度，而且还依赖于原先的磁化程度

【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。铁、钴、 镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁 磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故 磁导率 μ 很高。另一特征是磁滞，即磁化场作用停 止后，铁磁质仍保留磁化状态，它的磁感应强度不仅 依赖于外磁场强度，而且还依赖于原先的磁化程度

铁磁材料在外加磁场中被磁化，磁场强度H(即外 加磁场)与铁磁材料内部的磁感应强度B的关系为 B=μH。然而铁磁材料的磁导率μ不是常量，B与H 是非线性关系

铁磁材料在外加磁场中被磁化，磁场强度H（即外 加磁场）与铁磁材料内部的磁感应强度B的关系为 B=μH。然而铁磁材料的磁导率μ不是常量，B与H 是非线性关系

随着磁化场H的增加，B Bs 也随之增加，但两者之间 不是线性关系。当H增加 到一定值时，B不再增加 Hs (或增加十分缓慢)，这 说明该物质的磁化已达到 饱和状态。Hm和Bm分别 为饱和时的磁场强度和磁 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线 感应强度（对应于图中S 点) 当铁磁物质中不存在磁化 场时，H和B均为零，即 图中B~H曲线的坐标原 点0

当铁磁物质中不存在磁化 场时，Ｈ和Ｂ均为零，即 图中Ｂ～Ｈ曲线的坐标原 点０。 随着磁化场Ｈ的增加，Ｂ 也随之增加，但两者之间 不是线性关系。当Ｈ增加 到一定值时，Ｂ不再增加 （或增加十分缓慢），这 说明该物质的磁化已达到 饱和状态。Ｈm和Ｂm分别 为饱和时的磁场强度和磁 感应强度（对应于图中S 点）

如果再使H逐渐退到零，则与此同时B也逐渐减少。 然而H和B对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹a0返 回，而是沿另一曲线ab下降到Br,这说明当H下 降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性，这种现象 称为磁滞，B称为剩磁。将磁化场反向，再逐渐增 加其强度，直到H=一Hc,磁感应强度消失，这说 明要消除剩磁，必须施加反向磁场Hc。Hc称为矫顽 力。它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力

如果再使Ｈ逐渐退到零，则与此同时Ｂ也逐渐减少。 然而Ｈ和Ｂ对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹ａ０返 回，而是沿另一曲线ａｂ下降到Ｂr，这说明当Ｈ下 降为零时，铁磁物质中仍保留一定的磁性，这种现象 称为磁滞，Ｂr称为剩磁。将磁化场反向，再逐渐增 加其强度，直到Ｈ＝－Ｈc，磁感应强度消失，这说 明要消除剩磁，必须施加反向磁场Ｈc。Ｈc称为矫顽 力。它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力

当磁场按Hm→0→一Hc→ 一Hm→0→Hc→Hm次序变 化时，B所经历的相应变化 为Bm→Br→0→一Bm→ Br→0→Bm。于是得到一 条闭合的B~H曲线，称为 磁滞回线。 同一铁磁材料的一簇磁带回线 所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的 铁心)，它将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁 化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以 热的形式从铁磁材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗。 可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比

所以，当铁磁材料处于交变磁场中时（如变压器中的 铁心），它将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁 化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量，并以 热的形式从铁磁材料中释放，这种损耗称为磁滞损耗。 可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。 当磁场按Ｈm→０→－Ｈc→ －Ｈm→０→Ｈc→Ｈm次序变 化时，Ｂ所经历的相应变化 为Ｂm→Ｂr→０→－Ｂm→－ Ｂr→０→Ｂm。于是得到一 条闭合的Ｂ～Ｈ曲线，称为 磁滞回线

【实验仪器】 磁滞回线实验组合仪 双踪示波器 13

【实验仪器】 磁滞回线实验组合仪 双踪示波器

【实验内容】 1.观察磁滞回线； 2.测定基本磁化曲线： 3.测定磁滞回线； 4.比较不同样品的磁化性能

1.观察磁滞回线； 2. 测定基本磁化曲线； 3.测定磁滞回线； 4.比较不同样品的磁化性能。 【实验内容】