2023年磁滯回線的測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)名稱： 用示波器觀測鐵磁材料的動態(tài)磁滯回線此試驗(yàn)工程教材沒有相應(yīng)內(nèi)容，請做試驗(yàn)前認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)報(bào)告！并攜帶計(jì)算器，否則試驗(yàn)無法按時完成！一、試驗(yàn)?zāi)康模?2、學(xué)會用示波法測繪根本磁化曲線和動態(tài)磁滯回線。3、依據(jù)磁滯回線測定鐵磁材料在某一頻率下的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs、剩磁Br和矯頑力Hc的數(shù)值。4、爭論磁滯回線外形與頻率的關(guān)系；并比較不同材料磁滯回線外形。二、試驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.DH4516C石家莊鐵道大學(xué)物理試驗(yàn)中心1頁共姓名 學(xué)號 班級桌此試驗(yàn)工程教材沒有相應(yīng)內(nèi)容，請做試驗(yàn)前認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)報(bào)告！并攜帶計(jì)算器，否則試驗(yàn)無法按時完成！一、試驗(yàn)?zāi)康模?2、學(xué)會用示波法測繪根本磁化曲線和動態(tài)磁滯回線。3、依據(jù)磁滯回線測定鐵磁材料在某一頻率下的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs、剩磁Br和矯頑力Hc的數(shù)值。4、爭論磁滯回線外形與頻率的關(guān)系；并比較不同材料磁滯回線外形。二、試驗(yàn)儀器1.雙蹤示波器2.DH4516C石家莊鐵道大學(xué)物理試驗(yàn)中心1頁共10頁范文范例參考范文范例參考版三、試驗(yàn)原理〔一〕鐵磁物質(zhì)的磁滯現(xiàn)象個重要概念1、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B、飽和磁場強(qiáng)度H

和磁化曲線S SH和B則鐵磁材料內(nèi)部的磁場強(qiáng)度H與磁感應(yīng)強(qiáng)度B也隨之變大，其B-H1〔OS〕曲線所示。到SBHSHBS 線。

稱飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。我們稱曲線OS為磁性材料的磁化曲B μB SB～Hf～H eH H d圖1磁性材料的磁化曲線 圖2 磁滯回線和磁化曲線2、磁滯現(xiàn)象、剩磁、矯頑力、磁滯回線當(dāng)鐵磁質(zhì)磁化到達(dá)飽和后，假設(shè)使HB也漸漸減小，但B上”H〔B滯后于H〕。即：其軌跡并不沿原曲線SO，而是沿另一曲線SbHB不為零，而是等于B，說明鐵磁物質(zhì)中，當(dāng)磁化場退為零后仍保存確定rrr的磁性。這種現(xiàn)象叫磁滯現(xiàn)象，Br

叫剩磁。假設(shè)要完全消退剩磁B

，必需加反向磁場，當(dāng)B=0時磁場的值Hc為鐵磁質(zhì)的矯頑力。當(dāng)反向磁場連續(xù)增加，鐵磁質(zhì)的磁化到達(dá)反向飽和。反向磁場減小到零，同樣消滅剩磁現(xiàn)象。不斷地正向或反向緩慢轉(zhuǎn)變磁場，磁化曲線成為一閉合曲線，這個閉合曲線稱為23、根本磁化曲線對于同一鐵磁材料，設(shè)開頭時呈去磁狀態(tài)，依次選取磁化電流I、I、….I1 2 n的磁場強(qiáng)度為H、H、….H〔稱為磁熬煉〕，即在1 2 3每一個選定的磁場值下，使其方向反復(fù)發(fā)生幾次變化〔如H→-H→H→-H….〕，這樣1 1 1 1操作的結(jié)果，是在每一個電流下都將得到一條磁滯回線，最終，可得一組漸漸增大的磁滯Oaa1 233〔二〕利用示波器觀測鐵磁材料動態(tài)磁滯回線測量原理1、示波器顯示B—H由上述磁滯現(xiàn)象可知，要觀測磁介質(zhì)磁滯現(xiàn)象及相應(yīng)的物理量，需要依據(jù)磁化過程測定材料內(nèi)部的磁場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度。因此，測量裝置必需具備三個功能：①供給使樣品磁化的可調(diào)強(qiáng)度的磁場〔磁化場〕②可跟蹤測量與磁化場有一一對應(yīng)關(guān)系的樣品的磁感應(yīng)強(qiáng)度③可定量顯示樣品的磁化過程范文范例參考范文范例參考4磁滯回線的測量原理圖圖4質(zhì)制成一個環(huán)形樣品，在樣品上繞有原線圈即勵磁線圈N匝，由它供給磁化場；在樣品上1再繞副線圈即測量線圈N匝，由它來跟蹤測量與磁化場有一一對應(yīng)關(guān)系的樣品的磁感應(yīng)強(qiáng)2度；由示波器來定量顯示磁化過程。4，設(shè)LN中通過勵磁電流I時，此電流1 1在樣品內(nèi)產(chǎn)生磁場，磁場強(qiáng)度H的大小依據(jù)安培環(huán)路定律:，即：I1R兩端電壓U為： U=IR=H (1)1 1 1 1 1由〔1〕式可知，假設(shè)將電壓UX偏轉(zhuǎn)板時，示波器上任一時刻電子束在X軸的偏轉(zhuǎn)1正比于磁場強(qiáng)度H。為了追蹤測量樣品內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,在截面面積為S的樣品中纏繞副線圈N，B可通過副2線圈N中由于磁通量變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢ε來測定。依據(jù)電磁感應(yīng)定律：2即：ε=-)B=-為了獲得與B相關(guān)聯(lián)的電壓數(shù)值〔因示波器只接收電壓〕，R2版范文范例參考范文范例參考與電容C，電阻RC構(gòu)成一個積分電路，此時ε=iR+Ui為感生電流，U2 2 c c端電壓)，適中選擇R與電容C，使R 則電容兩端的電壓Uc為：2 2Uc= (2)由〔2〕式可知，假設(shè)將電壓Uc輸入示波器的Y偏轉(zhuǎn)板，示波器上任一時刻電子束在Y軸的偏轉(zhuǎn)正比于樣品中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。這樣，當(dāng)示波器處于X-Y狀態(tài)，X偏轉(zhuǎn)板接UY偏轉(zhuǎn)板接U1 c程。2、示波器的定標(biāo)X軸的每格代表多少H值(A/m)，Y軸每格代表多少B(T)。在示波器X偏轉(zhuǎn)板上UY偏轉(zhuǎn)板URRC都為的標(biāo)準(zhǔn)元件的狀況下，X Y 1、2設(shè)SX軸的電壓靈敏度,X為水平方向的位移格數(shù)；SY軸的電壓靈敏度，Yx Y為垂直方向的位移格數(shù)；則：U=SX； U=SY (3)X x Y Y將〔3〕代入〔1〕、〔2〕得：H= (4)四、試驗(yàn)內(nèi)容(一)生疏示波器并測量信號源輸出信號的周期1、試驗(yàn)前預(yù)備四、試驗(yàn)內(nèi)容(一)生疏示波器并測量信號源輸出信號的周期1、試驗(yàn)前預(yù)備版范文范例參考范文范例參考①將“動態(tài)法磁滯回線試驗(yàn)儀”頻率輸出調(diào)整為100Hz，幅度值適中；②示波器處于測量信號波外形態(tài)，使示波器輝度適中；調(diào)整X、Y位移旋鈕使光點(diǎn)居中③用標(biāo)準(zhǔn)信號校準(zhǔn)示波器X、Y軸靈敏度旋鈕，〔留意：三個微調(diào)旋鈕逆時針旋到底〕請?jiān)谝砸韵聢D中畫出信號源輸出信號的波形圖，并計(jì)算其周期：25Hz、50Hz、100Hz、150Hz1、試驗(yàn)預(yù)備4逆時針調(diào)整“幅度調(diào)整”旋鈕到底，使信號輸出最小。調(diào)示波器顯示工作方式為X-Y方式。示波器X輸入為ACR1的電壓U1；示波器YDCUc。接通示波器和DH4516C型動態(tài)磁滯回線試驗(yàn)儀電源，適當(dāng)調(diào)整示波器輝度及X、Y位移旋鈕使光點(diǎn)居中。2、顯示和觀看兩種樣品的溝通信號下的磁滯回線圖形〔先測量樣品1〕單調(diào)增加磁化電流，即緩慢順時針調(diào)整“幅度調(diào)整”旋鈕，使示波器顯示的磁化曲線BX、Y軸的靈敏度,調(diào)整R1、R2的大小，使示波器顯示出典型美觀的磁滯回線圖形。25.0Hz、50.0Hz100.0Hz、150.0Hz〔留意觀測每一頻率下的磁滯回線前，必需使幅度值降為零。否則，觀測無意義。1〔樣品1〕磁滯回線外形與信號頻率關(guān)系：1〔樣品1〕磁滯回線外形與信號頻率關(guān)系：版范文范例參考范文范例參考。2〔2〕磁滯回線外形與信號頻率關(guān)系：。3121、2BH

。和磁滯回線S S(本試驗(yàn)裝置使用交變電流，所以每個狀態(tài)都是經(jīng)過充分的“磁熬煉回線。只要調(diào)整示波器上X、Y軸的靈敏度,調(diào)整RR的大小，使示波器顯示出典型美觀1 2的磁滯回線圖形，即可測量矯頑力、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B、飽和磁場強(qiáng)度H。)S S請?jiān)谝砸韵聢D中畫出樣品1的磁滯回線并測量矯頑力H、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度B和飽和磁場強(qiáng)度HC S S1、樣品1測量數(shù)值記錄表〔信號源頻率取100Hz；R= R= S= S= 〕1 2 x y表1〔參數(shù)：L=0.130m，S=1.24×10-4m2，N=100T，N=100TC=1.0×10-6F〕1 2SSCSSC序號X/格15.00234564.003.002.001.0007 8 9 10 11-1.0-2.0-3.0-4.0-5.00 0 0 0 0H/〔A/m〕Y/格1Y/格2B/mT1B/mT22、樣品1磁滯回線圖形版

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= ；H=范文范例參考范文范例參考32表2100Hz；R=R=S=S=)12xy計(jì)算H=；B=；H=SSC序號12序號1234567X/格5.004.003.002.001.0008-2.0-1.0009-3.0010-40011-5.00H/〔A/m〕Y/格1Y/格2B/mT1B/mT2版范文范例參考范文范例參考〔四〕測量樣品的根本磁化曲線〔選擇樣品1〕先將樣品退磁，然后從零開頭不斷增大電流，記錄各磁滯回線頂點(diǎn)的B和H值，H/〔A/m〕Y/格B/mT〔留意根本磁化曲線與磁化曲線的不同〕3H/〔A/m〕Y/格B/mT序號12345678910X/格00.51.01.52.02.53.03.5