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磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁合金)具有独特的磁化性质。取一块未磁化的铁磁材料,譬如以外面密绕线圈的钢圆环样品为例。如果流过线圈的磁化电流从零逐渐增大,则钢圆环中的磁感应强度B随激励磁场强度H的变化如图1中oa段所示。这条曲线称为起始磁化曲线。继续增大磁化电流,即增加磁场强度H时,B上升很缓慢。如果H逐渐减小,则B也相应减小,但并不沿ao段下降,而是沿另一条曲线ab下降。

铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料分为硬磁和软磁两类。硬磁材料(如铸钢)的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力较大(120-20000安/米,甚至更高),因而磁化后,它的磁感应强度能保持,适宜制作永久磁铁。软磁材料(如硅钢片)的磁滞回线窄,矫顽磁力小(一般小于120安/米),但它的磁导率和饱和磁感应强度大,容易磁化和去磁,故常用于制造电机、变压器和电磁铁。可见,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性,也是设计电磁机构或仪表的依据之一。通过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法,而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。 一 实验目的

1、 掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法

2、 观察磁滞现象,加深对铁磁材料主要物理量(如矫顽力、剩磁和磁导率等)的理解。 二 实验原理

(一)起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁合金)具有独特的磁化性质。取一块未磁化的铁磁材料,譬如以外面密绕线圈的钢圆环样品为例。如果流过线圈的磁化电流从零逐渐增大,则钢圆环中的磁感应强度B随激励磁场强度H的变化如图1中oa段所示。这条曲线称为起始磁化曲线。继续增大磁化电流,即增加磁场强度H时,B上升很缓慢。如果H逐渐减小,则B也相应减小,但并不沿ao段下降,而是沿另一条曲线ab下降。 B随H变化的全过程如下:

当H按 O→Hm→O→-Hc→-Hm→O→Hc→Hm的顺序变化时,

B相应沿 O→Bm→Br→O→-Bm→-Br→O→Bm的顺序变化。

B Bm Br

b

a

-Hm -HC

c

f

o

HC

Hm

H

e

d

-Br -Bm

图 1

将上述变化过程的各点连接起来,就得到一条封闭曲线abcdefa,这条曲线称为磁滞回线。

从图1可以看出:

第1页

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