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大学物理鉄磁质福州大学李培官省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、大学物理大学物理-铁磁质铁磁质福州大学至诚学院福州大学至诚学院 大学物理教研室大学物理教研室 李培官李培官 今天是10 十月 第1页2第七章第七章.稳恒磁场稳恒磁场7.5.3-铁磁质铁磁质第2页3铁磁质铁磁质是是磁化性能很强,是性能特异,用途广泛磁磁化性能很强,是性能特异,用途广泛磁介质。主要有介质。主要有 铁、钴、镍等金属和它们一些化合物。铁、钴、镍等金属和它们一些化合物。如图将铁磁质做成环状,外部绕以线圈,如图将铁磁质做成环状,外部绕以线圈,通入电流,通入电流,铁磁质被磁化,铁磁质被磁化,副线圈接冲击电流计,可测环中磁感副线圈接冲击电流计,可测环中磁感应强度。应强度。由电磁感应现象可测量由
2、电磁感应现象可测量B。铁磁质磁化规律可用铁磁质磁化规律可用试验方法试验方法研究。研究。磁场强度为磁场强度为:一、铁磁质磁化规律一、铁磁质磁化规律第3页4铁磁质磁滞现象第4页5OHACBS使励磁电流从零开始,此时使励磁电流从零开始,此时B B=H H=0=0,然后逐步增大电流,然后逐步增大电流,以增大以增大H H 。测得。测得B B与与H H对应关系对应关系如图所表示:如图所表示:随随H H增大,增大,B B先迟缓增大先迟缓增大(OAOA段段),然后快速增大然后快速增大(ABAB段段),过,过B B点过点过后,后,B B又迟缓增大又迟缓增大(BC(BC段段)。从从S S开始,开始,B B几乎不随
3、几乎不随H H增大而增大,介质磁化到达增大而增大,介质磁化到达饱和。与饱和。与S S对应对应H HS S称称饱和磁场强度饱和磁场强度,对应,对应B BS S称称饱和磁感应强度。饱和磁感应强度。1 1、起始磁化曲线、起始磁化曲线试验测定结果试验测定结果第5页6 2.磁滞回线:磁滞回线:再次磁化时,铁磁质含有以下特点:再次磁化时,铁磁质含有以下特点:1)存在存在磁滞现象。磁滞现象。B 改变落后于改变落后于H 改变现象,叫做改变现象,叫做磁滞磁滞。3)要要使使铁铁磁磁质质中中磁磁感感应应强强度度等等于于零零,必必须须加加上上反反向向电电流流(反反向向磁磁场场强度),强度),使使铁铁磁磁质质中中磁磁感
4、感应应强强度度等等于于零零反反向向磁场强度值称为磁场强度值称为矫顽力。矫顽力。磁滞回线磁滞回线2)当磁场强度等于零时,铁磁质中当磁场强度等于零时,铁磁质中磁磁 感应强度不为零,这种情形称为感应强度不为零,这种情形称为剩磁。剩磁。第6页75)由由B H 图图 能能够够看看出出,铁铁磁磁质质相相对对磁磁导导率率不是常数不是常数,它与磁场强度成非线性关系。它与磁场强度成非线性关系。4)由图可知,磁化曲线为非线性。该闭合由图可知,磁化曲线为非线性。该闭合曲线称为曲线称为磁滞回线。磁滞回线。铁磁质中铁磁质中 随随H 改变曲线改变曲线 磁滞回线磁滞回线第7页8磁滞回线第8页9(3)有剩磁、磁饱和及磁滞现象
5、。有剩磁、磁饱和及磁滞现象。(2)有很大磁导率。有很大磁导率。放入线圈中时能够使磁场增强放入线圈中时能够使磁场增强102 104倍。倍。(4)温度超出温度超出居里点居里点时,铁磁质转变为顺磁时,铁磁质转变为顺磁质。质。(1)磁导率磁导率不是一个常量不是一个常量,它值不但决定于,它值不但决定于原线圈中电流,原线圈中电流,还决定于铁磁质样品磁化历史。还决定于铁磁质样品磁化历史。B 和和H 不是线性关系。不是线性关系。3.铁磁质铁磁质宏观宏观特征:特征:第9页10铁磁质居里点第10页11(5).磁致伸缩磁致伸缩 磁致伸缩。磁致伸缩。长度相对改变约长度相对改变约10-5量级,量级,温下可达温下可达10
6、-1;一些材料在低一些材料在低磁致伸缩有一定固有频率磁致伸缩有一定固有频率,化频率和固有频率一致时,发生共振,化频率和固有频率一致时,发生共振,当外磁场变当外磁场变可用于制作激振器、超声波发生器等可用于制作激振器、超声波发生器等。第11页13常见铁磁材料第13页141)软磁材料)软磁材料 磁滞回线窄、磁滞回线窄、矫顽力矫顽力小材料。小材料。如电工纯铁、如电工纯铁、硅钢片,铁氧体等。硅钢片,铁氧体等。广泛应用于变广泛应用于变压器,互感器,接触器,继电器等铁心。压器,互感器,接触器,继电器等铁心。铁铁磁磁质质软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料矩磁材料矩磁材料二二.铁磁质分类及其应用铁磁质分类及其应用
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