铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量

实验26 铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量

铁磁性材料分为硬磁材料和软磁材料。软磁材料的矫顽力小于100A/m,常用于电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。铁磁材料的磁化过程和退磁过程中磁感应强度和磁场强度是非线性变化的,磁滞回线和基本磁化曲线是反映软磁材料磁性的重要特性曲线。矫顽力、饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、初始磁导率、最大磁导率、磁滞损耗等参数均可以从磁滞回线和基本磁化曲线上获得,这些参数是磁性材料研制、生产和应用的总要依据。采用直流励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为静态磁滞回线;采用交变励磁电流产生磁化场对材料样品反复磁化测出的磁滞回线称为动态磁滞回线。本实验利用交变励磁电流产生磁场对不同性能的铁磁材料进行磁化,测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。

【实验目的】

①了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。

②掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法,加深对铁磁材料磁化规律的理解。

③学会根据磁滞回线确定矫顽力 、剩余磁感应强度 、饱和磁感应强度 、磁滞损耗等磁化参数。

【实验仪器与用具】

FB310型动态磁滞回线实验仪,双踪示波器,导线。

【实验原理】

1.磁性材料的磁化特性及磁滞回线

研究磁性材料的磁化规律时,一般是通过测量磁化场的磁场强度与磁感应强度之间的关系来进行的。铁磁性材料磁化时,它的磁感应强度要随磁场强度变化而变化。但是之间的函数关系是非常复杂的。主要特点如下:

(1)当磁性材料从未磁化状态(=0且=0)开始磁化时,的增加而非线性增加由此画出的曲线称为起始磁化曲线,如图3.26.1(O-a)段曲线。起始磁化曲线大致分为三个阶段,第一阶段曲线平缓,第二阶段曲线较陡,第三阶段曲线又趋于平缓。最后当增大到一定值后,增加十分缓慢或基本不再增加,这时磁化达到饱和状态,称为磁饱和。达到磁饱和时的分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度,对应图3.26.1中的点。

图3.26.1 起始磁化曲线和磁滞回线

(2)磁化过程中材料内部发生的过程是不可逆的,当磁场由饱和时的减小至0时,也随之减小,但并不沿原来的磁化曲线返回,而是滞后于沿另一曲线减小。当逐步减小至0时,不为0,而是,说明铁磁材料中仍然保留一定的磁性,这种现象称为磁滞效应,此时的Br称为剩余磁感应强度,简称剩磁。要消除剩磁,必须加一反向的磁场,直到反向磁场强度才恢复为0,称为矫顽力,对应于图3.26.1中点。

继续增加反向磁场至,曲线达到反向饱和点,磁感应强度变为。再正向增大由变至,曲线又沿着又回到点。形成一条闭合曲线,称为磁滞回线。

(3)如果初始磁化磁场由0开始增加至一小于的值,然后磁场在之间变化未磁化状态的铁磁性材料,在交变磁化场作用下,也可以得到一条磁滞回线。但是这条磁滞回线是不饱和的。磁场由弱到强依次进行磁化的过程中,可以得到面积由小到大的一簇磁滞回线,如图3.26.2所示,将这些磁滞回线的顶点连起来,就得到基本磁化曲线,如图3.26.2中所示,它与起始磁化曲线是不同的。

磁导率。由基本磁化曲线可以近似确定铁磁材料的磁导率,从基本磁化曲线上一点到原点O连线的斜率定义为该磁化状态下的磁导率。由于磁化曲线不是线性的,当由0开始增加时,也逐步增加,然后达到一最大值。当再增加时,由于磁感应强度达到饱和,开始急剧减小。的变化曲线如图3.26.3所示。磁导率非常高是铁磁材料的主要特性,也是铁磁材料用途广泛的主要原因之一。

         

图3.26.2 磁滞回线和基本磁化曲线    图3.26.3  磁导率曲线

(4)当铁磁材料沿着磁滞回线经历磁化→去磁→反向磁化→反向去磁的循环过程中,由于磁滞效应,要消耗额外的能量,并且以热量的形式耗散掉。这部分因磁滞效应而消耗的能量,叫做磁滞损耗。材料磁化,磁感应强度变化时,磁场对单位体积磁性材料做功为,磁场变化一个周期,磁场做功为,所以一个循环过程中的磁滞损耗正比于磁滞回线所围的面积。

磁滞损耗在交流电路中磁滞损耗是十分有害的,必须尽量减小。要减小磁滞损耗就应选择磁滞回线狭长、包围面积小的铁磁材料。如图3.26.4所示,工程上把磁滞回线细而窄、矫顽力很小的铁磁材料称为软磁材料;把磁滞回线宽、矫顽力大的铁磁材料称为硬磁材料。

图3.26.4 软磁材料(左)和硬磁材料(右)

(5)磁滞回线和各种磁化曲线都与交流磁场的频率有关。在进行动态测量,初级线圈需要通过交流点,对于工作在50Hz工频的硅钢片,可以用变压器将220V市电降压后使用,对其他频率的测量,可以用专用电源或带有功率输出的信号发生器作为励磁电源。

2.动态磁滞回线的测量原理

在各种电器的铁芯中软磁材料大多形成闭合磁路,所以采用闭合样品进行测量与实际应用场合复合最好,如图3.26.5所示,在环形样品上绕匝初级线圈和匝次级线圈。为测量励磁电流的取样电阻,组成测量磁感应强度的积分电路。

(1)磁场强度的测量

当初级线圈里通过励磁电流时,就在磁环中产生磁场,根据安培环路定理其磁场强度可表示为

                                 (3.26.1)

式中为被测样品的平均周长,是与初级线圈串联的电阻,表示两端的电压。由式(3.26.1)可知,已知的,只要测出,即可确定的大小。

图3.26.5 动态磁滞回线测量电路原理图

(2)磁感应强度的测量

由于样品被磁化后产生变化的磁通量,根据法拉第电磁感应定律,在匝数为的次级线圈中产生的感生电动势的大小为

                        (3.26.2)

式(3.26.2)中为环状样品的截面积,于是次级线圈中产生的磁感应强度的大小为

                                  (3.26.3)

由式(3.26.3)可知,只有对次级线圈中的感生电动势积分才能得到值,而组成的积分电路可以实现对的积分。

忽略自感电动势和电路损耗,次级线圈组成的回路方程为

                              (3.26.4)

式(3.26.4)中是感生电流,为积分电容两端的电压。设在时间内,向电容充电电量为,则,所以有

                                (3.26.5)

如果选取足够大的,使,则有

                                   (3.26.6)

又因为,所以

                              (3.26.7)

将式(3.26.7)代入(3.26.2)中,并且只考虑数值而不考虑符号,可得

                          (3.26.8)

由式(3.26.8)可知,已知后,只要测量,即可确定的大小。

(3)示波器的电压定标

综上所述,测量可以通过间接测量得到,将分别输入示波器的X输入和Y输入端,即接CH1通道,接CH2通道,就可以在示波器上看到磁滞回线。的电压值与示波器荧光屏上电子束水平偏转和垂直偏转的大小成正比。设X输入的灵敏度为伏/格,Y输入的灵敏度为伏/格,则有

                  (3.26.9)

为电子束在X,Y方向测量的坐标值。

3.FB310型磁滞回线实验仪简介

本实验采用FB310型磁滞回线实验仪进行测量,仪器实物及面板图如图3.26.6所示。该实验仪由测试样品、功率信号源、可调标准电阻、标准电容和接口电路等组成。测试样品有两种,一种是磁滞损耗较小的软磁材料;另一种是滞损耗较大的硬磁材料。信号源的频率在20~200Hz间可调,磁化电流采样电阻R1在0.1~11Ω范围内可调节,积分电阻R2在1~110kΩ范围内可调节,积分电容C的可调范围为0.1μF~11μF。样品的平均周长=0.06m,环状样品的截面积为8*10-5 m2,初级线圈匝数为=50匝,次级线圈匝数=3=150匝。

    

图3.26.6 FB310型磁滞回线实验仪及面板图

【实验内容与数据记录】

1.软磁材料(样品1)的基本磁化曲线和磁滞回线观察与测量

(1)仪器的连接

使用专用接线接通样品1的初级和次级线圈。接通示波器和FB310型磁滞回线实验仪电源,将示波器光点调至显示屏中心,适当调节示波器辉度,以免荧光屏中心受损。逆时针 调节“幅度调节”旋钮,使信号输出最小。调节示波器的工作方式为“X-Y”方式,示波器X输入为AC方式,Y输入选择为DC方式。调节实验仪频率调节旋钮,频率显示窗显示50.00Hz。预热10分钟后开始测量。

(2)仪器的调试

单调增加励磁电流,即缓慢顺时针调节“幅度调节”旋钮,使示波器显示的磁滞回线上值缓慢增加,最后达到饱和。改变示波器上X、Y输入增益旋钮,并锁定增益电位器(顺时针旋转到底),调节,使示波器上显示典型美观的磁滞回线。磁化电流在水平方向的读数为(-5,+5)格。此后,保持示波器上X、Y输入增益旋钮和值固定不变,以便进行的测量。

单调减小励磁电流进行退磁,即缓慢逆时针调节幅度调节旋钮,直到示波器最后显示为一点,位于显示屏的中心,即X和Y轴线的交点,如不在中间,可调节示波器的X和Y“位移”旋钮。(实验中可用示波器X、Y输入的接地开关检查示波器的中心是否对准屏幕X、Y坐标的交点。)

(3)基本磁化曲线的测量

单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,使磁滞回线顶点在X方向读数分别为0,0.20,0.40,0.60,…,4.80,5.00格,记录磁滞回线顶点在Y方向上读数,将数据记录于表3.26.1中。

表3.26.1 基本磁化曲线测量数据记录表

(4)饱和磁滞回线测量

当示波器显示的磁滞回线的顶点在X方向上读数为(-5.00,+5.00)格时(即在饱和状态),记录磁滞回线在X坐标分别为-5.00,-4.50,、-4.00,-3.50,…,3.50,4.00,4.50,5.00格时,相对应的Y坐标,将数据记录于表3.26.2中。

表3.26.2 磁滞回线测量数据

2.硬磁材料(样品2)的磁化曲线和磁滞回线观察与测量

测量方法同样品1类似,建议频率为50Hz,与样品1的结果进行比较。

【实验数据处理与误差】

1软磁材料(样品1)的基本磁化曲线和磁滞回线的绘制

以X为横坐标,以Y为纵坐标,利用表3.26.1的实验数据在坐标纸上描出每个对应的点,再用平滑线连接所有的点,即可得到基本磁化曲线图。

为了作图的准确性,将表3.26.1中的实验数据输入新建的Excel电子表格中,如图3.26.7所示。选中数据,单击“插入”菜单下的“图表”,在“图表向导4—步骤之1—图表类型”中的“标准类型”标签下的“图标类型”窗口列表中选择“X-Y散点图”,在“子图表类型”中选择“平滑线散点图”,单击“完成”按钮。即可画出曲线图,然后单击鼠标右键在下拉菜单中,通过“数据系列格式”、“图标选项”和“绘图区格式”设置好横坐标、纵坐标以及标题等标注。即可得到图3.26.8所示的基本磁化曲线图。

    

图3.26.7 数据输入图                  图3.26.8软磁材料的基本磁化曲线

磁滞回线的绘制与基本磁化曲线的绘制类似,这里不再重复。

2. 硬磁材料(样品2)的基本磁化曲线和磁滞回线的绘制

硬磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线的绘制与数据处理1类似,这里不再重复。

【注意事项】

①测量磁滞回线时,如果和的阻值选取不合适,磁滞回线曲线将产生畸变。

【思考题】

①什么叫磁滞回线?测绘磁滞回线和磁化曲线为何要先退磁?

②怎样使样品完全退磁,使初始状态在H=0,B=0 点上?

③为什么用电学量来测量磁学量HB

④磁滞回线包围面积的大小有何意义?

⑤磁滞回线的形状随交流信号频率如何变化?为什么?

 

第二篇:用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

MingDa

Teaching Apparatuses

明 达 科 教

物理电磁学实验

CZY─1 型

磁滞回线实验仪

(实验指导书、使用说明书)

合肥明达科教电子仪器厂

地址:合肥市临泉东路龙岗开发区何坝院 邮编:231633

电话(传真):0551-4321386 传真:0551-4321633 手机:139xxxxxxxx 网址:WWW.hfmd.net E-Mail:hfmd@hfmd.net 联系人:刘恩德 1

Y

X

用示波法测量铁磁材料的

动态磁滞回线和基本磁化曲线

磁性材料应用广泛,从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存储的磁盘等都采用磁性材料。磁滞回线和基本磁化曲线反映了磁性材料的主要特征。通过实验不仅能掌握用示波器观察磁滞回线,以及基本磁化曲线的基本测量方法,而且能从理论和实际应用上加深对铁磁材料的认识。

铁磁材料分为硬磁和软磁两大类,其根本区别在于矫顽磁力Hc的大小不同。硬磁材料的磁滞回线宽,剩磁和矫顽力大(达120~20000A/m以上),因而磁化后,其磁性可长久保持,适宜做永久磁铁。软磁材料的磁滞回线窄,矫顽力Hc一般小于120A/m,但其磁导率和饱和磁感应强度大,容易磁化和去磁,故广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的重要特性,是设计电磁机构和仪表的重要依据之一。

磁学量的测量一般比较困难,通常利用一定物理规律,将磁学量转换为易于测量的电学量。这种转换测量法是物理实验中常用的基本测量方法。

一、实验目的

1、认识铁磁物质的磁化规律,比较三种典型的铁磁物质的动态磁化特性

2、测定样品的基本磁化曲线,并在坐标纸上作出??H曲线。

3、测定样品的HC、Br、BS等参数

4、学会用示波器测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。

二、实验原理

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

2

1、磁化曲线

如果在由电流产生的磁场中放入铁磁物质,则磁场将明显增强,此时铁磁物质中的磁感应强度比没放入铁磁物质时电流产生的磁感应强度增大百倍,甚至在千倍以上。铁磁物质内部的磁场强度H与磁感应强度B有如下的关系:

B??H

对于铁磁物质而言,磁导率?并非常数,而是随H的变化而变化的物理量,即??f(H),为非线性函数。所以B与H也是非线性关系,如图(1)所示:

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

铁磁材料的磁化过程为:其未被磁化时的状态称为去磁状态,这时若在铁磁材料上加一由小到大变化的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H与磁感应强度B也随之变大。但当H增加到一定值(Hs)后,B几乎不再随着H的增加而增加,说明磁化达到饱和,如图(1)中的OS段曲线所示。从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线。

2、磁滞回线

当铁磁材料的磁化达到饱和之后,如果将磁场减小,则铁磁材料内部的B和H也随之减小。但其减小的过程并不是沿着磁化时的OS段退回。显然,当磁化场撤消,H=0时,磁感应强度仍然保持一定数值B=Br,称为剩磁(剩余磁感应强度)。

若要使被磁化的铁磁材料的磁感应强度B减小到0,必须加上一个反向磁场并逐步增大。当铁磁材料内部反向磁场强度增加到H?HC时(图2上的C点),磁感应强度B才为0,达到退磁。图(2)中的bc段曲线为退磁曲线,HC为矫顽力。如图(2)所示,H按O?HS?O?-HS?-HC?O?HC?HS的顺序变化时,B相应沿O?BS?Br?O?-BS?-Br?O?BS的顺序变化。图中 3

的Oa段曲线称起始磁化曲线,所形成的封闭曲线abcdefa称为磁滞回线。 由图(2)可知:

(1) 当H?0时,B?0,这说明铁磁材料还残留一定值的磁感应强度Br,通 常称Br为铁磁物质的剩余感应强度(剩磁)。

(2) 若要使铁磁物质完全退磁,即B?0必须加一个反向磁场HC。这个反向磁场强度HC称为该铁磁材料的矫顽力。

(3) 图中bc曲线段称为退磁曲线。

(4) B的变化始终落后于H的变化,这种现象称为磁滞现象。

(5) H的上升与下降到同一数值时,铁磁材料内部的B值并不相同,即磁化过程与铁磁材料过去的磁化经历有关。

(6) 当从初始状态H?0,B?0开始周期性地改变磁场强度的幅值时,在磁场由弱到强单调增加过程中,可以得到面积由大到小的一簇磁滞回线,如图(3)所示。其中最大面积的磁滞回线称为极限磁滞回线。

(7)由于铁磁材料磁化过程的不可逆性及具有剩磁的特点,在测定磁化曲线和磁滞回线时,首先须将铁磁材料预先退磁,以保证外加磁场H?0时,B?0;其次,磁化电流在实验过程中只允许单调增加或减少,不能时增时减。在理论上,要消除剩磁Br,只需改变磁化电流方向,使外加磁场正好等于铁磁材料的矫顽力即可。实际上,矫顽力的大小通常并不知道,因而无法确定退磁电流的大小。我们从磁滞回线得到启示,如果使铁磁材料磁化达到磁饱和,然后不断改变磁化电流的方向,与此同时逐渐减小磁化电流,直至为零。则该材料的磁化过程就是一连串逐渐缩小而最终趋于原点的环状曲线,如图(4)所示

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

实验表明,经过多次反复磁化后,B—H的量值关系形成一个稳定的闭合的“磁滞回线”。通常以这条曲线来表示该材料的磁化性质。这种反复磁化的过程称为“磁锻炼”。本实验采用50赫兹的交变电流,所以每个状态都是经过充分的“磁锻炼”,随时可以获得磁滞回线。

我们把图(3)中原点O和各个磁滞回线的顶点a1,a2,a3?an所连成的曲线, 4

称为铁磁材料的基本磁化曲线。不同的铁磁材料其基本磁化曲线是不同的。为了使样品的磁特性可以重复出现,也就是指所测得的基本磁化曲线都是由原始状态(H?0,B?0)开始,在测量前必须进行退磁,以消除样品中的剩余磁性。

磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据,其中软磁材料的磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小,是制造变压器、电机和交流磁铁的主要材料。而硬磁材料的磁滞回线较宽,矫顽力大,剩磁强,可用来制造永久磁体。

3、示波器显示B—H曲线的原理和线路

示波器测量B—H曲线的实验线路如图(5)所示。

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

图(5)

本实验研究的铁磁物质为环型和EI型矽钢片,N为励磁绕组,n为用来测量磁感应强度B而设臵的绕组。R1为励磁电流取样电阻,设通过N的交流励磁电流

为i1,根据安培环路定律,样品的磁化场强为:

图(6)

NiH?L为样品的平均磁路长度(如图6) L

U因为:i1?1,所以: R1

NNi?U1 (1) H?1?LLR1

(1)式中的N、L、R1均为已知常数,所以由U1可确定H。

在交变磁场下,样品的磁感应强度瞬时值B是测量绕组n和R2C2电路给定的,

5

根据法拉第电磁感应定律,由于样品中的磁通?的变化,在测量线圈中产生的感生电动势的大小为:

d? ?2?ndt1

????2dt

n?1

B???2dt (2)

SnS?

S为样品的截面积。

如果忽略自感电动势和电路损耗,则回路方程为

?2?i2R2?U2

式中i2为感生电流,U2为积分电容C2两端电压,设在?t时间内,i2向电容C2的充电电量为Q,则:

Q U2?C2

所以,

Q

?2?i2R2?

C2

Q

如果选取足够大的R2和C2,使i2R2??则:

C2

?2?i2R2

因为

dU2dQ

i2??C2

dtdt

所以

dU2

?2?C2R2 (3)

dt

由(2)、(3)两式可得:

CR

B?22U2 (4)

nS

上式中C2、R2、n和S均已知常数。所以由U2可确定B。

综上所述,将图(4)中的U1(UH)和U2(UB)分别加到示波器的“X输入”和“Y输入”便可观察样品的动态磁滞回;接上数字电压表则可以直接测出U(1UH)和U2(UB)的值,即可绘制出B—H曲线,通过计算可测定样品的饱和磁感应强度BS、剩磁Br、矫顽力HC、磁滞损耗(BH)以及磁导率μ等参数。

三、实验内容

6

1、 电路连接:选择样品2,按实验仪上所给的电路接线图连接好线路。开启仪器电源开关,调节励磁电压U=0,UH和UB分别接示波器的“X输入”和“Y输入”,

插孔“⊥”为接地公共端。

2、 样品退磁:开启仪器电源开关,对样品进行退磁,顺时针方向转动电压U的调节旋钮,观察数字电压表可看到U从0逐渐增加增至最大,然后逆时针方向转动电压U的调节旋钮,将U逐渐从最大值调为0,这样做目的是消除剩磁,确保样品处于磁中性状态,即B?H?0,如图(7)所示,

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

3、观察样品在50HZ交流信号下的磁滞回线:开启示波器电源,断开时基扫描,

调节示波器上“X”、“Y”位移旋钮,使光点位于坐标网格中心,调节励磁电压U和示波器的X和Y轴灵敏度,使显示屏上出现大小合适、美观的磁滞回线图形(若图形顶部出现编织状的小环,如图(8)所示,这时可降低U予以消除)。

4、观察基本磁化曲线,按步骤2对样品2进行退磁,从U=0开始,逐渐提高励磁电压,将在显示屏上得到面积由小到大一个套一个的一蔟磁滞回线。这些磁滞回线顶点的连线,就是样品的基本磁化曲线,借助长余辉示波器,便可观察到该曲线的轨迹。

5、测绘基本磁化曲线,并据此描绘??H曲线:接通实验仪的电源,对样品进行退磁后,依次测定 U = 0,0.2,0.4,0.6..3.0V时的若干组H和B值,作B-H曲线和??H曲线。

6、令U = 3.00V,观测动态磁滞回线:从已标定好的示波器上读取UX(UH)、UY(UB)值(峰值),计算相应的H和B,逐点描绘而成。再由磁滞回线测定样品2的BS,Br和HC等参数。

7、同法观察、样品1和样品3的磁化性能。

四、实验数据记录

(1)作B—H基本磁化曲线与??H曲线

选择不同的U值,分别记录UX 、UY并填入记录表一。因为本实验仪的输出

7

UY = UB,UX = UH,可先作出UY—UX曲线如图(9)。 据公式:

CR

B?22U2(其中U2?UB)

nSNNi1

H??U1(其中U1?UH)

LLR1

可分别计算出B和H,作出B—H基本磁化曲线与??H曲线。

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

8

Uy-Ux 图线

150

Uy(mV

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

)

100

500

图(9)

(2)动态磁滞回线的描绘

在示波器荧光屏上调出美观的磁滞回线,测出磁滞回线不同点所对应的格数,然后将数据填入下表:

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

在坐标纸上绘出动态磁滞回线(如下图)

0.020.060.10.140.180.220.260.310.4

Ux(V)

9

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

2.5

2

1.5

1

0.5

-0.5

-1

-1.5

-2

-2.5Y(格数)X(格数)从上图中可知:

Y最大值即U2(峰值),据此计算出磁性材料的饱和磁感应强度BS X=0时,据Y方向上的格数计算出对应的剩磁Br Y=0时,据X方向上的格数计算出U1(峰值)计算出矫顽力HC

①BS的计算:

由公式(4)得

CR2 BS?22U2=KU2=K?Y轴格数?灵敏度?2nS

②Br的计算:

C2R22 U2(此时U1?0)=KU2=K?Y轴格数?灵敏度?2nS

③HC的计算: Br?

由公式(1)得: NNi2?U1(此时U2?0)?K'?U1?K'?X轴格数?灵敏度? HC?1? LLR12

用示波法测量铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线

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CZY-1 磁滞回线实验仪

使用说明

一、 仪器特点

本实验仪是由自搭式电子线路、测试样品和电压数字显示三部分组成。也可借助示波器来观察、描绘铁磁材料的基本磁化曲线和动态磁滞回线,并由实验图线测量饱和磁感应强度BS、剩磁Br、矫顽力HC等参数。通过仪器配臵的数字电压表,可以迅速准确的获得磁场强度H、磁感应强度B的数值,便于描绘出动态磁化曲线。

二、主要技术参数

1、实验仪工作温度:±50℃, 工作湿度:≤85%PH

2、数字电压表准确度:0.2%(±1个字),输入阻抗:≥1000MΩ

3、仪器电源稳定度: ±0.2%

4、铁磁材料参数:

样品1:N=100匝,n=300匝,L=60mm,S=80mm2

样品2:N=50匝,n=150匝,L=80mm,S=110mm2

样品3:N=100匝,n=300匝,L=60mm,S=80mm2

5、电阻、电容值:(电阻误差为±0.5%)

R1=3.5Ω, R2=10KΩ, C=20μF

三、使用操作

1、按图连接好线,将Ux、UY分别接至示波器的X、Y输入端。

2、打开电源开关,可以看到仪器上三只数字电压表显示出电压。若没有显示则检查交流电源是否接通及电源保险丝是否熔断。

3、按要求对所测样品进行退磁操作。

4、按实验内容观察动态磁滞回线,并作B—H基本磁化曲线与??H曲线。

5、通过示波器观察动态磁滞回线,并在坐标纸上绘制出动态磁滞回线。

四、注意事项

1、实验前仪器需通电预热3-5分钟。

2、连接插线时不可将电源U短接,会导致电源烧毁。

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