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物理实验报告2_用示波器测动态磁滞回线

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实验名称:用示波器测动态磁滞回线 实验目的: a.研究铁磁材料的动态磁滞回线 b.了解采用示波器测动态磁滞回线的原理; c.利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度sB 、剩磁rB 、矫顽力cH 的值。 实验仪器: V252 双踪示波器、自耦变压器、隔离变压器、互感器毫安表、电容等。 实验原理和方法: 铁磁材料除了具有高的导磁率外,另一重要的特点就是磁滞。当材料磁化时,磁感应强度 B 不仅与当时的磁场强度 H 有关,而且与以前的磁化状态有关。 如右图所示,曲线 OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化,磁感应强度 B 随 H 增加,称为磁化曲线。当 H 增加到某一值SH时,B 的增加速度将极其缓慢。和前段曲线相比,可看成 B 不再增加,即达到磁饱和。当磁性材料磁化后,如 H 减小,B 将不沿原路返回,而是沿另外一条曲线rA 下降。如果H 从SH变到-SH,再从-SH变回SH,B 将随 H 变化而形成一条磁滞回线。其中当 H = 0 时,rBB 。rB 称为剩余磁感应强度。要使磁感应强度为零,就必须加一反向磁场-cH ,cH 称为矫顽力。按一般分类,矫顽力小的称为软磁材料,大的称为硬磁材料。必须注意的是:反复磁化(SSSHHH)的开始几个循环内,每次循环的回路才相同,形成一个稳定的磁滞回线。只有经过“磁锻炼”后所形成的磁滞回线,才能代表该材料的磁滞性质。 由以上可知,要测定材料的磁滞回线,需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度 H 及其相应的磁感应强度 B。 磁性材料的磁滞回线能较全面地反应该材料的磁特性,譬如剩磁rB 、矫顽力cH 等。因此,实用上常常借助磁滞回线来粗略了解材料的磁特性。测量磁滞回线的基本线路图如下图所示: 将样品制成封闭的圆环,均匀地以磁化线圈1N 环绕,用直流电产生磁场使样品磁化,利用换向开关使磁化电流突然转向,样品中的B 也随之改变,通过副线圈2N 和冲击电流计GB测出B,从而能测出磁化曲线及磁制曲线(B-H 关系曲线)。此处是用直流电源进行工作,所得到的关系曲线是静态的。 本实验用交流电代替直流电进行磁化,而且用示波器代替冲击电流计来观察和测量。这个结果与静态的是不相同的,为了区别,称之为“动态的”。由于静态的磁滞回线所包围的面积与磁滞损耗成正比,而实验用交流电磁化所得的回线包围的面积,不仅包括磁滞损耗,而且还包括涡流损耗,因此,动态的回线一般比静态的要大一些。 本实验所用线路图如下图所示: 在样品的原边...

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