1、 大學物理實驗內容提要內容提要o實驗目的o實驗原理o本卷須知儀器介紹實驗內容思考題實驗目的實驗目的 l加深理解鐵磁材料的磁化特性。加深理解鐵磁材料的磁化特性。l學會用示波器測定鐵磁材料的基本磁學會用示波器測定鐵磁材料的基本磁 化曲線和磁滯回線。化曲線和磁滯回線。儀器介紹儀器介紹 o 磁滯回線測試儀 o GOS6021示波器實驗原理實驗原理 一一 、鐵磁材料的磁化規律、鐵磁材料的磁化規律 鐵磁材料在外加磁場中被磁鐵磁材料在外加磁場中被磁化，磁場強度化，磁場強度H H即外加磁場與鐵磁即外加磁場與鐵磁材料內部的磁感應強度材料內部的磁感應強度B B的關系為的關系為B=HB=H。然而鐵磁材料的磁導率。然

2、而鐵磁材料的磁導率不是不是常量，常量，B B與與H H是非線性關系。是非線性關系。 起始磁化曲線起始磁化曲線 圖中原點O表示磁化前鐵磁材料處于磁中性狀態。當磁場H從零開始增加時，磁感應強度B隨之緩慢上升，繼之B隨H迅速增長，其后B的增長又趨緩慢，當H增加到Hm時，B達到飽和值Bm，從O到達飽和狀態a這段B-H曲線，稱為起始磁化曲線。1 1起始磁化曲線起始磁化曲線實驗原理實驗原理 2 2磁滯回線磁滯回線 當H從Hm減小時，B也隨之減小，但不沿原曲線返回，而是沿另一曲線ab下降。當H下降為零時，B不為零。使磁場反向增加到-Hc時，材料中的磁感應強B下降為零，繼續增加反向磁場到 -Hm，B又達到飽和

3、值-Bm。逐漸減小反向磁場直至為零，再加上正向磁場直至Hm，則磁感應強度沿defa變化，于是得到一條閉合曲線abcdefa。這條曲線稱為鐵磁材料的磁滯回線。 磁滯回線磁滯回線實驗原理實驗原理 二、測定鐵磁材料基本磁化曲線和磁滯回二、測定鐵磁材料基本磁化曲線和磁滯回 線的基本原理線的基本原理 本實驗采用非電量電測技術的參量轉換測量法，將不易測量的磁學量轉換為易于測量的電學量，利用示波器對鐵磁材料的基本磁化曲線和磁滯回線進行觀察測定。 實驗原理實驗原理 實驗線路實驗線路實驗原理實驗原理 待測樣品為E1型矽鋼片，N為勵磁繞組，n為用來測量磁感應強度B而設置的繞組。R1為勵磁電流取樣電阻，根據安培環路

4、定律，樣品的磁化場強為： L=60mm，N=50匝，R1=2.5，由UH可確定H。1HNHULR實驗原理實驗原理 樣品的磁感應強度瞬時值B與由測量繞組n、R2和C2所組成的電路有關： C2 = 10F，R2=10k，n =150匝，S = 80m*m，由UB可以確定B。 BUnSRCB22實驗原理實驗原理 實驗內容實驗內容 按測試儀上所給電路圖連接線路。令 R1 = 2.5，“U選擇置于0位。UH 和UB和分別接示波器的“ X輸入和“ Y輸入” 插孔為公共端。（1 1電路連接電路連接 （2樣品退磁 開啟測試儀電源，順時針方向轉動“U選擇旋 鈕，令U從0依次增至3V，然后逆時針方向轉動旋鈕，將U

5、從最大值依次降為0。實驗內容實驗內容 （3 3觀察磁滯回線觀察磁滯回線 開啟示波器電源，工作模式調在開啟示波器電源，工作模式調在 x-x-y y 形狀，令顯示屏上的光點位于坐標網形狀，令顯示屏上的光點位于坐標網格中心。將格中心。將“U U選擇選擇旋鈕旋至旋鈕旋至2.2V2.2V，并，并分別調節示波器分別調節示波器x x和和y y軸的靈敏度旋鈕，軸的靈敏度旋鈕，使顯示屏上出現大小合適且形狀最接近使顯示屏上出現大小合適且形狀最接近理論曲線的磁滯回線。理論曲線的磁滯回線。實驗內容實驗內容 （4 4測定基本磁化曲線測定基本磁化曲線 按實驗內容按實驗內容2 2對樣品退磁，然對樣品退磁，然后從后從U=0U

6、=0開始，利用顯示屏和靈敏度調整開始，利用顯示屏和靈敏度調整旋鈕上的示值，依次測定旋鈕上的示值，依次測定U=0.5U=0.5，1.01.0，2.8V2.8V時相應出現的每一磁滯回線時相應出現的每一磁滯回線頂點的坐標即電壓值頂點的坐標即電壓值UHUHUxUx和和 UBUBUyUy），并記錄。），并記錄。實驗內容實驗內容 對樣品退磁后，令U=2.5V，R1=2.5，在磁滯回線上選取1012個點，測出其相應的坐標值即電壓值UH和UB被測點中必須包 括這些特殊點），并記錄。,rmcBBH和實驗內容實驗內容 （6 6比較樣品比較樣品1 1和樣品和樣品2 2的磁化性能的磁化性能 將樣品將樣品2 2接在線路中，觀察樣接在線路中，觀察樣品品2 2的磁滯回線。的磁滯回線。實驗內容實驗內容 本卷須知本卷須知測繪磁化曲線和磁滯回線時，必須將材料預先退磁，以保證 H = 0，