大物实验报告

姓名：范旭东  学号：2012033010022

一．实验名称：用mathcad画磁滞回线

二．实验目的：进一步熟悉Mathcad的使用方法，借助mathcad分析磁滞回线

三．实验原理：

1.                    顺磁质的磁导率很小，但是是一个常量，不随外磁场变化而变化，故顺磁质的和的关系是线性关系。但铁磁质不是这样，不仅它的磁导率比顺磁质大得多，而且，当外磁场改变时，它的磁导率还随磁场强度的变化而变化。图中线段是从实验得出的某一铁磁质开始磁化时的曲线，也叫初始磁化曲线。从曲线中可以看出和之间是非线性关系。当从零逐渐增大时，B急剧地增加，这是因为磁畴在磁场的作用下迅速沿外磁场排列的缘故；到达点N以后，再增大时，增加地就比较慢了；当达到点以后，再增加外磁场强度时，的增加就十分缓慢，呈现出磁化已饱和的程度。点所对应的值一般叫做磁感应强度，这时，在铁磁质中，几乎所有磁畴都已沿着外磁场方向排列了。这时的磁场强度用表示。

当磁场强度达到后就开始减小，那么，在减小的过程中，曲线是否仍按原来的起始磁化曲线退回来呢？实验表明，当外磁场由逐渐减小时，磁感强度并不沿起始曲线减小，而是沿着另一条曲线比较缓慢地减小。这种的变化落后于的变化的现象，叫做磁滞现象，简称磁滞。

由于磁滞的缘故，当磁场强度减小到零（即）时，磁感强度并不等于零，而是仍有一定数值，叫做剩余磁感强度，简称剩磁。这是铁磁质特有的性质。如果一铁磁质有剩磁存在，这就表明它已被磁化过。由图可以看出，随着反向磁场的增加，逐渐减小，当达到时，等于零，这时铁磁质的剩磁就消失了，铁磁质也就不显现磁性。通常把称为矫顽力，它表示铁磁质抵抗去磁的能力。当反向磁场不断增强到时，材料的反向磁化同样能达到饱和点。此后，反向磁场逐渐减弱到零，曲线便沿变化，从而完成一个循环。所以，由于磁滞，曲线就形成一个闭合曲线，这个闭合曲线叫做磁滞回线。

2.一般的铁磁质都有对应的的磁滞回线——即当磁场强度周期性变化时，表示铁磁性物质或亚铁磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。相对于坐标原点对称的磁滞回线称为“正常磁滞回线”。其中磁矩m与周期性外磁场H（t）和温度T有关系：

                 

四．    实验步骤：

 1.打开mathcad软件，将程序输入mathcad初始分别定义w=0.1，h=0.6，T=0.6得到下图

2.依次改变w的值，每改变一次就需要调整m（0）直到磁滞回线闭合。得到下列图片：

（1）w=0.2时

（2）w=0.8时

（3）w=1.6时

3.依次改变h的值，每改变一次就需要调整m（0）直到磁滞回线闭合。得到下列图片：

（1）h=0.2时

（2）h=0.6时（图形见初始图）

（3）h=1.0时

五．实验结论：

    分析图片，结果显示磁回滞线的形态和区域是极大程度上受到振荡场幅度和频率的影响的。不同的振荡场幅度和频率会有不同的磁滞回线，甚至有时幅度和频率取值会使得磁滞回线不闭合，所以在画图时应该注意。

六．    实验总结、心得：

利用mathcad可以轻松的画出复杂的磁滞回线，但是每一次修改w或者h后都需要对m（0）进行调整，使得磁滞回线闭合，再微调的过程中，先从原来的值附近开始增大或者减小的调节，不断修正，直到闭合。（吐槽一下：学校电脑好渣，每次调完数据需要等好久才会显示出来，发现没有闭合又需要再重新修改值，最难的就是等待！）在画的过程中可能有时需要调好久才回出现闭合的趋势，这时在微调，一直到曲线完美闭合！！

第二篇：动态磁滞回线实验研究实验报告及数据处理