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1、实验三十七实验三十七 动态磁滞回线的测量动态磁滞回线的测量 江苏大学物理实验中心江苏大学物理实验中心实验目的1.进一步熟悉示波器的使用，学习用示波器来显示图形。2.学习示波器动态演示铁磁物质的磁滞回线并测量磁场强度。江苏大学物理实验中心一、铁磁材料的磁化规律 铁磁材料在外加磁场中被磁化，磁场强度H（即外加磁场）与铁磁材料内部的磁感应强度B的关系为B=H。然而铁磁材料的磁导率不是常量，B与H是非线性关系。实验原理江苏大学物理实验中心 起始磁化曲线 图中原点O表示磁化前铁磁材料处于磁中性状态。当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，继之B随H迅速增长，其后B的增长又趋缓慢，当H增加到Hm
2、时，B达到饱和值Bm，从O到达饱和状态a这段B-H曲线，称为起始磁化曲线。1起始磁化曲线江苏大学物理实验中心2磁滞回线 当H从Hm减小时，B也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿另一曲线ab下降。当H下降为零时，B不为零。使磁场反向增加到-Hc时，材料中的磁感应强B下降为零，继续增加反向磁场到-Hm，B又达到饱和值-Bm。逐渐减小反向磁场直至为零，再加上正向磁场直至Hm，则磁感应强度沿defa变化，于是得到一条闭合曲线abcdefa。这条曲线称为铁磁材料的磁滞回线。磁 滞 回 线江苏大学物理实验中心 二、测定铁磁材料基本磁化曲线和磁滞回 线的基本原理 本实验采用非电量电测技术的参量转换测量法，将
3、不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量，利用示波器对铁磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线进行观察测定。江苏大学物理实验中心实验线路江苏大学物理实验中心 待测样品为E1型矽钢片，N为励磁绕组，n为用来测量磁感应强度B而设置的绕组。R1为励磁电流取样电阻，根据安培环路定律，样品的磁化场强为：L=60mm，N=50匝，R1=2.5，由UH可确定H。江苏大学物理实验中心 样品的磁感应强度瞬时值B与由测量绕组n、R2和C2所组成的电路有关：C2=10F，R2=10k，n=150匝，S=80m2，由UB可以确定B。江苏大学物理实验中心实验内容 按测试仪上所给电路图连接线路。令 R1=2.5，“U选择”置于0位
4、。UH 和UB和分别接示波器的“X输入”和“Y输入”插孔 为公共端。1.电路连接江苏大学物理实验中心 2.样品退磁 开启测试仪电源，顺时针方向转动“U选择”旋 钮，令U从0依次增至3V，然后逆时针方向转动旋钮，将U从最大值依次降为0。江苏大学物理实验中心3.观察磁滞回线 开启示波器电源，工作模式调在 x-y 状态，令显示屏上的光点位于坐标网格中心。将“U选择”旋钮旋至2.2V，并分别调节示波器x和y轴的灵敏度旋钮，使显示屏上出现大小合适且形状。江苏大学物理实验中心4.测定基本磁化曲线 按实验内容(2)对样品退磁，然后从U=0开始，利用显示屏和灵敏度调整旋钮上的示值，依次测定U=0.5，1.0，2.8V时相应出现的每一磁滞回线顶点的坐标即电压值UH（Ux）和 UB（Uy），并记录。江苏大学物理实验中心 对样品退磁后，令U=2.5V，R1=2.5，在磁滞回线上选取1012个点，测出其相应的坐标值即电压值UH和UB（被测点中必须包括这些特殊点），并记录。5.测定磁滞回线江苏大学物理实验中心6.比较样品1和样品2的磁化性能 将样品2接在线路中，观察样品2的磁滞回线。江苏大学物理实验中心