磁滞回线思考题答案.pdf

在磁滞回线的探索中，我们关注的是铁磁材料的磁化特性和其与外加磁场的关系。磁滞回线是描述铁磁材料在反复磁化过程中，磁感应强度B与磁场强度H之间关系的图形，对于理解和应用磁性材料至关重要。 为何在测绘磁滞回线和磁化曲线前需要退磁？这是因为铁磁材料在经历磁化过程后，会保留一部分剩磁，即使外部磁场消失，材料内部仍有磁场存在。这会影响后续的测量结果，使得外加磁场H=0时B≠0。退磁的目的是消除这种剩磁，确保材料回到未磁化状态。实验中，常用的方法是通过施加一个大于或等于原磁化场的交变磁场，逐渐增大再减小，使材料的磁化状态逐渐趋向于零，最终实现完全退磁。 铁磁材料的分类主要依据其磁特性。软磁材料，如硅钢片，具有高磁导率，矫顽力小，磁滞回线呈现瘦长形状，磁滞损耗小，这意味着它们在磁化和去磁过程中能量损失少，适合应用于需要快速磁化和去磁的场合，如变压器和电机的制造。相反，硬磁材料，如永磁铁，具有较大的剩磁和矫顽力，磁滞回线包围的面积较大，这使得它们在去除外部磁场后仍能保持较强的磁性，常用于制造永磁体和磁记录介质。 在实验中，磁化场强H和磁感应强度B的测量通常依赖于非电量电测技术。通过参量转换，将磁学量转化为电学量进行测量。例如，利用霍尔效应或电磁感应原理，将磁感应强度转化为电压信号，通过示波器观察和记录。根据安培环路定律，可以计算出磁化场强H，而法拉第电磁感应定律则帮助我们得到磁感应强度B的瞬时值。这些数据可以用来绘制H-B曲线，即磁化曲线和磁滞回线，从而揭示材料的磁性特征。 磁滞回线表明，铁磁材料的磁化过程是不可逆的。当磁场H从零开始增加，材料的磁感应强度B沿着上升的曲线增加，直到达到饱和状态Bm。然而，当磁场H减小时，B并不沿着原来的路径返回，而是沿着另一条曲线下降，留下剩磁Br。当磁场反转并再次增加时，材料的磁感应强度会下降到零，形成一个闭合的磁滞回线。这个回线不与起始磁化曲线重合，证明了磁化过程的不可逆性。 磁滞回线不仅是研究铁磁材料磁性的重要工具，也是设计和优化磁性器件的基础。通过理解和分析磁滞回线，我们可以评估材料的磁性能，区分软磁和硬磁材料，并为实际应用选择合适的材料。实验中的退磁、测量和数据分析步骤，都是为了深入理解这一关键的磁学概念。