铁磁物质动态磁滞回线的测量(nh5.2.4)_东北大学_大学物理实验报告.doc

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1、大学物理实验报告实验名称：铁磁物质动态磁滞回线的测量学院： 专业： 班级：学号：姓名： 电话：实验日期： 年 月 日第 周 星期 第 节实验室房间号：实验组号：成绩指导教师批阅日期 年 月 日1. 实验目的：认识铁磁物质的磁化规律;测定样品的基本磁化规律，作u -H曲线;计算样品的H、B,、Bm和(Hm，Bm）等参数;测绘样品的磁滞回线，估算其磁带损耗。2. 实验器材：名称编号型号精度DH4516型磁滞回线实验仪数字万用表示波器3. 实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，注意原理图需要画出，测试公式需要写明）铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。铁、钻、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧

2、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u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，图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。图中的原点表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态，即B=H=0，当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段oa所示，继之B随H迅速增长，如 ab所示，其后B的增长又趋缓慢,并当H增至H时，B到达饱和值B，oabs称为起始磁化曲线。图1表明，当磁场从H逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“0”点，而是沿另一条新的曲线SR下降，比较线段OS和SR可知，H减小B相应也减小，但B的变化滞后于H的

3、变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当H=0时,B不为零，而保留剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变至一H时，磁感应强度B消失，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，称为矫顽力，它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段RD称为退磁曲线。图1还表明，当磁场按H0H-0H次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRD SR D s变化，这闭合曲线称为磁滞回线。所以，当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心)，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。应该说明，当初始态为H=

4、B=0的铁磁材料，在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化，可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线，如图2所示，这些磁滞回线顶点的连线称为铁磁材料的基本磁化曲线，由此可近似确定其磁导率:3，因B与H非线性，故铁磁材料的u不是常数而是随H而变化(如图3所示)。铁磁材料的相对磁导率可高达数千乃至数万,这一特点是它用途广泛的主要原因之一。 4. 实验内容与步骤1.电路连接:选样品1按实验仪上所给的电路图连接线路，并令RI=2.5Q，“U选择”置于0位。U和Us分别接示波器的“X输入”和“Y输入”，插孔L为公共端。2.样品退磁:开启实验仪电源，对试样进行退磁，即顺时针方向转动“U选择”旋钮，令U从0增至

5、3V，然后逆时针方向转动旋钮，将U从最大值降为0，其目的是消除剩磁，确保样品处于磁中性状态，即B一H二0如图6所示。3 观察磁滞回线:开启示波器电源，令光点位于坐标网格中心，令U=2.2V，并分别调节示波器x和y轴的灵敏度，使显示屏上出现图形大小合适的磁滞回线（若图形顶部出现编织状的小环，如图7所示，这时可降低励磁电压U予以消除)。4 观察基本磁化曲线，按步骤2对样品进行退磁，从U=0开始，逐档提高励磁电压，将在显示屏上得到面积由小到大一个套一个的一簇磁滞回线。这些磁滞回线顶点的连线就是样品的基本磁化曲线，借助长余辉示波器，便可观察到该曲线的轨迹。5 观察、比较样品1和样品2的磁化性能。6 测

6、绘u一H曲线:仔细阅读测试仪的使用说明，接通实验仪和测试仪之间的连线。开启电源，对样品进行退磁后，依次测定U=0.5，1.03.0V时的十组压和B.值，作uH曲线。7 令U=3.0V，R=2.5Q测定样品1的Bs，Re，Ho，Wi，等参数。8取步骤7中的日和其相应的B值,用坐标纸绘制B一H曲线5. 实验记录（注意：单位、有效数字、列表）请粘贴“原始数据模板”照片（有教师盖章）6. 数据处理及误差分析7. 思考题及实验小结1.什么是基本磁化曲线？它和起始磁化曲线有何区别？基本磁化曲线为由一系列大小不同的稳定的磁滞回线的顶点连成的曲线，称为基本磁化曲线；起始磁化曲线是磁滞回线的一部分，而基本磁化曲

7、线是磁滞回线顶点连线连成的曲线。2.在RLC电路中，若方波发生器的频率很高或很低，能观察到阻尼振荡的波形吗？如何由阻尼振荡的波形来测量RLC电路的振荡周期TT？振荡周期TT与角频率的关系会因方波频率的变化而发生变化吗？UBUB是磁体内部的磁感应强度，UHUH是外加磁场的磁场强度。横坐标是内部场强，纵坐标是外加磁场。画出来的是BHBH曲线。学习小结:通过这次实验，我认识铁磁物质的磁化规律;测定样品的基本磁化规律，作u -H曲线;计算样品的H、B,、Bm和(Hm，Bm）等参数;测绘样品的磁滞回线，估算其磁带损耗。 以下内容为报告保留内容，请勿填写或删除，否则影响实验成绩上课时间：上课地点：任课教师：报告得分：教师留言：操作得分：教师留言：预习得分：预习情况：