磁化曲線(xiàn)和磁滯回線(xiàn)的測(cè)量第1頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍爾傳感器測(cè)量鐵磁材料直流磁特性、磁化曲線(xiàn)和磁滯回線(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器SXG—2000數(shù)字式毫特儀，IS600恒流電源，實(shí)心鐵芯樣品第2頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)原理1.鐵磁物質(zhì)的磁飽和現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象鐵磁物質(zhì)的磁化過(guò)程很復(fù)雜，主要表現(xiàn)為它具有磁飽和性和磁滯性。這兩個(gè)特性可以通過(guò)磁化場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系即B-H曲線(xiàn)來(lái)說(shuō)明。Hm和Bm分別為飽和時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度,曲線(xiàn)OA稱(chēng)為鐵磁物質(zhì)的初始磁化曲線(xiàn)。自A點(diǎn)出發(fā)又回到A點(diǎn)的軌跡為一閉合曲線(xiàn)，稱(chēng)為鐵磁物質(zhì)的磁滯回線(xiàn)。第3頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)原理2.初始磁化曲線(xiàn)和磁滯回線(xiàn)的測(cè)量根據(jù)安培環(huán)路定理，在環(huán)形樣品的磁化線(xiàn)圈中通以電流I，則磁化場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H為其中l(wèi)為磁路的平均長(zhǎng)度，N為磁化線(xiàn)圈的匝數(shù)，n=N/L為單位磁路長(zhǎng)度上線(xiàn)圈的匝數(shù)。H的單位為A/m。由磁化線(xiàn)圈通過(guò)的電流I和單位磁路長(zhǎng)度上線(xiàn)圈的匝數(shù)n可計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度H，用特斯拉計(jì)測(cè)量氣隙中均勻磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可得B。逐點(diǎn)測(cè)出H、B的值即可繪出B-H曲線(xiàn)。第4頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)原理為了得到如圖1所示對(duì)稱(chēng)而穩(wěn)定的磁滯回線(xiàn)，必須在Hm之間對(duì)樣品進(jìn)行反復(fù)的磁化，即“磁鍛煉”。測(cè)量初始磁化曲線(xiàn)必須由原始狀態(tài)H＝0，B＝0開(kāi)始，因此測(cè)量前必須對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行退磁，以消除剩磁。退磁的方法如圖2所示，須在Hm之間對(duì)樣品進(jìn)行反復(fù)磁化的過(guò)程中讓|Hm|逐步減少，使樣品沿著面積一條比一條小的磁滯回線(xiàn)回到原點(diǎn)。第5頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.了解實(shí)驗(yàn)儀器

第6頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容第7頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(1)測(cè)定氣隙中磁場(chǎng)的分布將數(shù)字式毫特計(jì)的霍爾探頭平行（使霍爾片與B的方向垂直）地插入氣隙，置于中央，注意勿與樣品接觸。線(xiàn)圈通以一定的直流電流I（記下毫安表讀數(shù)），用數(shù)字式毫特計(jì)沿x方向（見(jiàn)圖3）等間隔測(cè)量磁場(chǎng)分布，數(shù)據(jù)記錄于表。第8頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(2)樣品退磁、毫特計(jì)調(diào)零在正式測(cè)量磁化曲線(xiàn)之前務(wù)必對(duì)樣品進(jìn)行退磁處理。本實(shí)驗(yàn)采用直流退磁法。A.若毫特計(jì)讀數(shù)為“＋”，向下閉合換向開(kāi)關(guān)，調(diào)大I使毫特計(jì)讀數(shù)變“－”，再把電流調(diào)小到I=0mA。B.若毫特計(jì)讀數(shù)為“－”，向上閉合換向開(kāi)關(guān)，調(diào)大I使毫特計(jì)讀數(shù)變“＋”，再把電流調(diào)小到I=0mA。C.重復(fù)上述A或B操作，可使毫特計(jì)讀數(shù)“反向”所需的電流I的絕對(duì)值逐漸減少。直到I=0時(shí)，換向開(kāi)關(guān)無(wú)論怎樣啟閉，毫特計(jì)讀數(shù)都為0。D.把霍爾探頭調(diào)到氣隙的外面，調(diào)節(jié)毫特計(jì)調(diào)零電位器使毫特計(jì)讀數(shù)為0。E.再把霍爾探頭調(diào)到鐵芯氣隙的中間位置，重復(fù)上述A或B操作，直到I=0時(shí)，換向開(kāi)關(guān)無(wú)論怎樣啟閉，毫特計(jì)讀數(shù)都為0。F.重復(fù)上述D、E操作，直到霍爾探頭的讀數(shù)在氣隙外面為0；在氣隙中間啟閉換向開(kāi)關(guān)時(shí)也為0。第9頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(3)初始磁化曲線(xiàn)的測(cè)量以50mA為間隔從零開(kāi)始逐漸增大勵(lì)磁電流I（注意I只能單調(diào)增加），用毫特計(jì)記錄對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，直至I增加時(shí)，B的增長(zhǎng)量明顯減少為止。紀(jì)錄L，N。利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出初始磁化曲線(xiàn)。(4)磁鍛煉在測(cè)量磁滯回線(xiàn)之前還必須對(duì)樣品進(jìn)行反復(fù)磁化，稱(chēng)為磁鍛煉。可采取勵(lì)磁電流I按Imax0-Imax0Imax的順序進(jìn)行調(diào)節(jié)，重復(fù)3次以上。第10頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(5)磁滯回線(xiàn)的測(cè)量以50mA為間隔，從Imax開(kāi)始使勵(lì)磁電流I經(jīng)Imax0-Imax0Imax變化，毫特計(jì)記錄對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，逐點(diǎn)描出的B-H曲線(xiàn)即為該磁化電流所對(duì)應(yīng)的磁滯回線(xiàn)（當(dāng)然還可在I1,I2，等范圍下測(cè)出一族磁滯回線(xiàn)，所有這些磁滯回線(xiàn)的頂點(diǎn)所連成的曲線(xiàn)稱(chēng)為樣品的基本磁化曲線(xiàn)）。在測(cè)量磁滯回線(xiàn)過(guò)程中勵(lì)磁電流的變化務(wù)必是單調(diào)增加或單調(diào)減少，否則將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出磁滯回線(xiàn)，求出剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和矯頑力He。第11頁(yè)，共12頁(yè)，2023年，2月20日，星期二思考題1.什么叫做初始磁化曲線(xiàn)？測(cè)量初始磁化曲線(xiàn)要掌握那些要點(diǎn)？2.測(cè)量磁滯回線(xiàn)時(shí)，為什么要進(jìn)行磁鍛煉？如果測(cè)量磁滯回線(xiàn)過(guò)程中一旦操作順序發(fā)生錯(cuò)誤，應(yīng)該怎