霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线

霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线null霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线磁介质磁介质磁介质是指处在磁场中与磁场发生相互作, 能够磁化的物质磁介质材料的磁场B是外磁化磁场B0与磁化附加场B 的叠加 B= B0+ B = r H 磁性材料弱磁性材料强磁性材料顺磁质抗磁质铁磁质r >1, B 和B0同向r >1, B >>B0氧,铝,钨,铂,铬等氮,水,铜,银,金,铋等铁,钴,镍等r >1, B 和B0同向r >1, B >>...

null霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线霍尔法测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线磁介质磁介质磁介质是指处在磁场中与磁场发生相互作, 能够磁化的物质磁介质材料的磁场B是外磁化磁场B0与磁化附加场B 的叠加 B= B0+ B = r H 磁性材料弱磁性材料强磁性材料顺磁质抗磁质铁磁质r >1, B 和B0同向r <1, B 和B0反向r >>1, B >>B0氧,铝,钨,铂,铬等氮,水,铜,银,金,铋等铁,钴,镍等r >1, B 和B0同向r <1, B 和B0反向r >>1, B >>B0铁磁材料特性曲线铁磁材料特性曲线起始磁化曲线: 无序  有序  高度有序 0  B  Bm 非线性关系随着附加磁场的增强,磁场感应强度B逐步达到饱和极大值Bm磁回曲线的不可逆性: 矫顽力Hc 剩磁Br [温度效应] 当环境温度在临界温度Tc以上时，其磁导率r和磁场强度H无关，这时铁磁质转化为顺磁质。 Tc即为居里温度铁磁质的磁化机制铁磁质的磁化机制自发磁化小区域——磁畴磁畴在外磁场作用下的表现为：与外磁场方向相同/相近的磁畴扩大自己的体积磁畴壁的外移和磁矩的转向是不可逆的；随外磁场的增加逐步达饱和温度对磁畴的破坏：温度升高时铁磁质中的自发磁化区域磁畴受到剧烈的分子热运动的破坏，磁畴被瓦解,铁磁质的特性消失,过渡到顺磁质.B0实验目的和主要内容实验目的和主要内容如何测量磁性材料的特性？霍尔传感器原理铁磁材料的磁隙分布研究铁磁质特性铁磁质的退磁方法起始磁化曲线磁滞回线HM-1霍尔法磁化曲线与磁滞回线实验仪HM-1霍尔法磁化曲线与磁滞回线实验仪测试仪表包括三部分(两个主体)：霍尔传感器部分 SXG-2000数字式毫特计，量程2000mT 铁磁材料及、磁化装置 IS600恒流电源，可调恒定电流0~600.0mA 铁磁材料：截面22cm, 气隙2.0mm 磁化装置：绕有2000匝励磁线圈单位长度匝数 n=8333匝/m霍尔传感器霍尔传感器将磁场测量转换为电势测量的装置利用霍尔效应，其原理: 当N型半导体薄片(Ge,Si)平面放在垂直于磁场B时，在垂直磁场平面内两点之间的电势差为： UH =RHIB/d = k I (k为霍尔元件的灵敏度)铁磁材料的磁化实验装置铁磁材料的磁化实验装置圈型铁芯外有N匝通电线圈, 其线圈长度为l。若在通电线圈中施加电流为I，则磁化场的磁场强度H为： H=NI/l= nI 平行空气隙的磁场均匀磁化装置电线圈电流 I  铁芯磁场强度H 磁感应强度B  磁化曲线 H~B 特征曲线 I~B H 有效位数比较多实验具体步骤 (1)实验具体步骤 (1)铁磁材料中剩磁的磁场分布 X-B曲线霍尔探头全部旋出，调零从起始点开始，沿X方向每隔1.0mm记录一下磁场强度的大小，以此测出X-B磁场分布退磁加交变衰减的磁场电线圈电流 I ：0  I1  0  I2  0  I3 ······· 毫特计示数B：B0→ ½B0→ B1→ ½ B1→ B2→  ½ B2 ·······实验具体步骤 (2)实验具体步骤 (2) 起始磁化曲线的测量 I＝0 mA，B<0.3mT 磁滞回线的测量 “磁锻炼” 记录磁滞回线：间隔50mA,记录相应的磁感应强度B值。电线圈电流 I ：Im  0  Im  0  Im 毫特计示数B：Bm→ Br → Bm→ Br→ Bm实验曲线以及处理实验曲线以及处理思考习题思考习题何谓“磁锻炼”?为什么要进行磁锻炼? 为什么一定要对样品退磁? 如何退磁? 如何估计磁化电流变化的时间对测量结果的影响? 如何从 B-H 曲线获得曲线? 设计一个测量磁滞迥线的实验，包括步骤、方法、实验中存在的主要困难及解决的办法。什么是霍尔效应? 采用霍尔效应测量磁场时,要测量哪些物理量？使用霍尔效应测量磁场时，都要消除负效应的影响，实验时应如何消除? 用电势差计测量电势差的原理是什么?应如何操作? 如何判断霍尔片的法向与磁场的方向是否一致?它对实验结果有何影响? 试分析霍尔效应测磁场(电位差计)的误差来源。铁磁材料的退磁方法铁磁材料的退磁方法【加交变衰减的磁场】使介质中的磁场逐渐衰减为 0 ，应用在录音机中的交流抹音磁头中【加反向磁场法】加反向磁场，提供一个矫顽力Hc ,使铁磁质退磁【敲击法】通过振动可提供磁畴转向的能量，使介质失去磁性。【加热法】当铁磁质的温度升高到某一温度时，磁性消失，由铁磁质变为顺磁质，该温度为居里温度 Tc 。nullBHB0B2-B1-B3

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