磁滯回線實驗報告

PAGE8PAGE2大物實驗報告姓名：范旭東學號：2012033010022一．實驗名稱：用mathcad畫磁滯回線二．實驗目的：進一步熟悉Mathcad的使用方法，借助mathcad分析磁滯回線三．實驗原理：順磁質(zhì)的磁導率很小，但是是一個常量，不隨外磁場變化而變化，故順磁質(zhì)的和的關系是線性關系。但鐵磁質(zhì)不是這樣，不僅它的磁導率比順磁質(zhì)大得多，而且，當外磁場改變時，它的磁導率還隨磁場強度的變化而變化。圖中線段是從實驗得出的某一鐵磁質(zhì)開始磁化時的曲線，也叫初始磁化曲線。從曲線中可以看出和之間是非線性關系。當從零逐漸增大時，B急劇地增加，這是因為磁疇在磁場的作用下迅速沿外磁場排列的緣故；到達點N以后，再增大時，增加地就比較慢了；當達到點以后，再增加外磁場強度時，的增加就十分緩慢，呈現(xiàn)出磁化已飽和的程度。點所對應的值一般叫做磁感應強度，這時，在鐵磁質(zhì)中，幾乎所有磁疇都已沿著外磁場方向排列了。這時的磁場強度用表示。當磁場強度達到后就開始減小，那么，在減小的過程中，曲線是否仍按原來的起始磁化曲線退回來呢？實驗表明，當外磁場由逐漸減小時，磁感強度并不沿起始曲線減小，而是沿著另一條曲線比較緩慢地減小。這種的變化落后于的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象，簡稱磁滯。由于磁滯的緣故，當磁場強度減小到零（即）時，磁感強度并不等于零，而是仍有一定數(shù)值，叫做剩余磁感強度，簡稱剩磁。這是鐵磁質(zhì)特有的性質(zhì)。如果一鐵磁質(zhì)有剩磁存在，這就表明它已被磁化過。由圖可以看出，隨著反向磁場的增加，逐漸減小，當達到時，等于零，這時鐵磁質(zhì)的剩磁就消失了，鐵磁質(zhì)也就不顯現(xiàn)磁性。通常把稱為矯頑力，它表示鐵磁質(zhì)抵抗去磁的能力。當反向磁場不斷增強到時，材料的反向磁化同樣能達到飽和點。此后，反向磁場逐漸減弱到零，曲線便沿變化，從而完成一個循環(huán)。所以，由于磁滯，曲線就形成一個閉合曲線，這個閉合曲線叫做磁滯回線。2.一般的鐵磁質(zhì)都有對應的的磁滯回線——即當磁場強度周期性變化時，表示鐵磁性物質(zhì)或亞鐵磁性物質(zhì)磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線。相對于坐標原點對稱的磁滯回線稱為“正常磁滯回線”。其中磁矩m與周期性外磁場H（t）和溫度T有關系：實驗步驟：1.打開mathcad軟件，將程序輸入mathcad初始分別定義w=0.1，h=0.6，T=0.6得到下圖2.依次改變w的值，每改變一次就需要調(diào)整m（0）直到磁滯回線閉合。得到下列圖片：（1）w=0.2時（2）w=0.8時（3）w=1.6時3.依次改變h的值，每改變一次就需要調(diào)整m（0）直到磁滯回線閉合。得到下列圖片：（1）h=0.2時（2）h=0.6時（圖形見初始圖）（3）h=1.0時五．實驗結論：分析圖片，結果顯示磁回滯線的形態(tài)和區(qū)域是極大程度上受到振蕩場幅度和頻率的影響的。不同的振蕩場幅度和頻率會有不同的磁滯回線，甚至有時幅度和頻率取值會使得磁滯回線不閉合，所以在畫圖時應該注意。實驗總結、心得：利用mathcad可以輕松的畫出復雜的磁滯回線，但是每一次修改w或者h后都需要對m（0）進行調(diào)整，使得磁滯回線閉合，再微調(diào)的過程中，先從原來的值附近開始增大或者減小的調(diào)節(jié)，不斷修正，直到閉合。（吐槽一下：學校電腦好渣，每次調(diào)完數(shù)據(jù)需要等好久才會顯