铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线的测量DH4516系列磁滞回线实验仪(使用说明书)实验讲义杭州大华科教仪器研究所杭州大华仪器制造有限公司铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典型的铁磁物质动态磁化特性。2、测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。3、计算样品的Hc、Br、Bm和(Hm·Bm)等参数。4、测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。二、实验原理1铁磁材料的磁滞现象铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物(铁氧体)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μ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0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0a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Hm时,B到达饱和值,0abs称为起始磁化曲线,图1表明,当磁场从Hm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,而是沿另一条新曲线SR下降,比较线段0S和SR可知,H减小B相应也减小,但B的变化滞后于H的变化,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。BH0图1铁磁材料的起始图2同一铁磁材料磁化曲线和磁滞回线的一簇磁滞回线当磁场反向从0逐渐变至-HC时,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,HC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Hm→0→HC→-Hm→0→HC→Hm次序变化,相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS′R′D′S变化,这条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。BH0B(H)=BH应该说明,当初始态为H=B=0的铁磁材料,在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化,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μ=B/H,因B与H的关系成非线性,故铁磁材料μ的不是常数,而是随H而变化(如图3所示)。铁磁材料相对磁...