磁化曲線和磁滯回線測量實用教案

1、實驗實驗(shyn)原理原理1. 鐵磁物質(zhì)的磁飽和(boh)現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象鐵磁物質(zhì)的磁化過程很復(fù)雜，主要表現(xiàn)為它具有磁飽和(boh)性和磁滯性。這兩個特性可以通過磁化場的磁場強度H和磁感應(yīng)強度B之間的關(guān)系即B-H曲線來說明。Hm和Bm分別為飽和(boh)時的磁場強度和磁感應(yīng)強度,曲線OA稱為鐵磁物質(zhì)的初始磁化曲線。自A點出發(fā)又回到A點的軌跡為一閉合曲線，稱為鐵磁物質(zhì)的磁滯回線。第1頁/共11頁第一頁，共12頁。實驗實驗(shyn)原理原理2. 初始(ch sh)磁化曲線和磁滯回線的測量根據(jù)安培環(huán)路定理，在環(huán)形樣品的磁化線圈中通以電流I，則磁化場磁場強度H為 nIIlNH 其中l(wèi)為磁路的平均長度

2、，N為磁化線圈的匝數(shù)，n=N/L為單位磁路長度上線圈的匝數(shù)。H的單位為A/m。 由磁化線圈通過的電流I和單位磁路長度上線圈的匝數(shù)n可計算磁場強度(cchng qingd)H，用特斯拉計測量氣隙中均勻磁場區(qū)的磁感應(yīng)強度可得B。逐點測出H、B的值即可繪出B-H曲線。 第2頁/共11頁第二頁，共12頁。實驗實驗(shyn)原理原理 為了得到(d do)如圖1所示對稱而穩(wěn)定的磁滯回線，必須在Hm之間對樣品進行反復(fù)的磁化，即“磁鍛煉”。 B H 圖 2 退磁 第3頁/共11頁第三頁，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容1. 了解(lioji)實驗儀器 圖 3 實驗裝置圖 x B 第4頁/共11頁第四頁

3、，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容第5頁/共11頁第五頁，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容1.實驗內(nèi)容和實驗數(shù)據(jù) (1) 測定氣隙中磁場的分布將數(shù)字式毫特計的霍爾探頭平行（使霍爾片與B的方向垂直）地插入氣隙，置于中央，注意勿與樣品接觸。線圈通以一定的直流電流I（記下毫安表讀數(shù)），用數(shù)字式毫特計沿x方向（見圖3）等間隔測量(cling)磁場分布，數(shù)據(jù)記錄于表。 第6頁/共11頁第六頁，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容(2) 樣品退磁、毫特計調(diào)零在正式測量(cling)磁化曲線之前務(wù)必對樣品進行退磁處理。本實驗采用直流退磁法。A. 若毫特計讀數(shù)為“”，向下閉合換向開關(guān)，調(diào)大I 使

4、毫特計讀數(shù)變“”，再把電流調(diào)小到I=0mA。B. 若毫特計讀數(shù)為“”，向上閉合換向開關(guān)，調(diào)大I 使毫特計讀數(shù)變“”，再把電流調(diào)小到I=0mA。C. 重復(fù)上述A或B操作(cozu)，可使毫特計讀數(shù)“反向”所需的電流I 的絕對值逐漸減少。直到I=0時，換向開關(guān)無論怎樣啟閉，毫特計讀數(shù)都為0。D. 把霍爾探頭調(diào)到氣隙的外面，調(diào)節(jié)毫特計調(diào)零電位器使毫特計讀數(shù)為0。E. 再把霍爾探頭調(diào)到鐵芯氣隙的中間位置，重復(fù)上述A或B操作(cozu)，直到I=0時，換向開關(guān)無論怎樣啟閉，毫特計讀數(shù)都為0。F. 重復(fù)上述D、E操作(cozu)，直到霍爾探頭的讀數(shù)在氣隙外面為0；在氣隙中間啟閉換向開關(guān)時也為0。第7頁/共

5、11頁第七頁，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容(3) 初始磁化曲線的測量以50mA為間隔從零開始逐漸增大勵磁電流I（注意(zh y)I 只能單調(diào)增加），用毫特計記錄對應(yīng)的磁感應(yīng)強度B，直至I增加時，B的增長量明顯減少為止。紀錄L，N。利用測量數(shù)據(jù)作出初始磁化曲線。(4) 磁鍛煉在測量磁滯回線之前還必須對樣品進行反復(fù)磁化，稱為磁鍛煉。可采取勵磁電流I按Imax0-Imax0Imax的順序進行調(diào)節(jié)，重復(fù)3次以上。第8頁/共11頁第八頁，共12頁。實驗實驗(shyn)內(nèi)容內(nèi)容(5) 磁滯回線的測量以50mA為間隔，從Imax開始使勵磁電流I 經(jīng)Imax0-Imax0Imax變化(binhu)，

6、毫特計記錄對應(yīng)的磁感應(yīng)強度B，逐點描出的B-H 曲線即為該磁化電流所對應(yīng)的磁滯回線（當然還可在I1, I2，等范圍下測出一族磁滯回線，所有這些磁滯回線的頂點所連成的曲線稱為樣品的基本磁化曲線）。在測量磁滯回線過程中勵磁電流的變化(binhu)務(wù)必是單調(diào)增加或單調(diào)減少，否則將影響實驗結(jié)果。利用測量數(shù)據(jù)作出磁滯回線，求出剩余磁感應(yīng)強度Br和矯頑力He。 第9頁/共11頁第九頁，共12頁。思考題思考題1. 什么叫做初始磁化曲線？測量初始磁化曲線要掌握那些要點？2. 測量磁滯回線時，為什么要進行磁鍛煉？如果測量磁滯回線過程中一旦操作順序發(fā)生(fshng)錯誤，應(yīng)該怎樣操作才能繼續(xù)測量。3. 怎樣使樣品完全退磁，使初始狀態(tài)在H=0，B=0點上？4. 在什么條件下，環(huán)形樣品氣隙中測得的磁感應(yīng)強度能代表磁路中的磁感應(yīng)強度？第10頁/共11頁第十頁，共12頁。感謝您的觀看(gunkn)！第11頁/共11頁第十一頁，共12頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)實驗原理。自A點出發(fā)(chf)又回到A點的軌跡為一閉合曲線，稱為鐵磁物質(zhì)的磁滯回線。線圈通以一定的直流電流I（記下毫安表讀數(shù)），用數(shù)字式毫特計沿x方向（見圖3）等間隔測量磁場分布，數(shù)據(jù)記錄于表。F. 重復(fù)上述D、E操作，直