磁化曲线的定义和意义

磁化曲线是表示磁性材料在外磁场作用下，磁感应强度\(B\)随磁场强度\(H\)变化的曲线。它能够直观地反映磁性材料的磁化过程和磁化特性。通过磁化曲线，可以获取材料的初始磁导率、最大磁导率、饱和磁感应强度等重要参数。这些参数对于磁性材料在电机、变压器、磁记录等众多电磁设备中的应用至关重要。例如，在变压器铁芯材料的选择中，饱和磁感应强度是一个关键指标，它决定了变压器能够承受的最大磁通量，进而影响变压器的功率和效率。

原理：利用电子示波器来观察和记录磁化曲线。将与磁场强度\(H\)成正比的电压信号和与磁感应强度\(B\)成正比的电压信号分别输入到示波器的\(X\)轴和\(Y\)轴，在示波器屏幕上显示出磁化曲线。

试验步骤：

样品和线圈准备：与冲击法类似，准备磁性材料样品并缠绕初级和次级线圈。

信号获取：使用一个电路将初级线圈中的电流（与磁场强度\(H\)相关）转换为一个电压信号\(V_H\)，并将其输入到示波器的\(X\)轴。同时，通过一个积分电路将次级线圈中感应电动势（与磁感应强度\(B\)相关）转换为一个电压信号\(V_B$，并将其输入到示波器的\(Y\)轴。

示波器设置：调整示波器的扫描速度、增益等参数，使磁化曲线能够完整、清晰地显示在屏幕上。

曲线记录：使用示波器的存储功能或者外接数据采集设备来记录磁化曲线上的数据点，以便后续进行分析和处理。

原理：基于电磁感应原理和冲击检流计的特性。当通过磁化线圈的电流突然变化时，会在次级线圈中产生感应电动势，使冲击检流计发生偏转。通过测量检流计的偏转角度，结合已知的电路参数和线圈匝数等，计算出磁感应强度\(B\)和磁场强度\(H\)的值，从而绘制磁化曲线。

试验步骤：

样品准备：准备磁性材料样品，形状可以是环形或棒状。对于环形样品，要注意其外径、内径和高度的尺寸精度，以保证磁场分布相对均匀。例如，环形样品外径可以在10-30mm之间，内径在6-26mm之间，高度在3-10mm之间。

线圈缠绕：在样品上缠绕初级磁化线圈（\(N_1\)匝）和次级测量线圈（\(N_2\)匝）。初级线圈用于产生磁场，次级线圈用于测量感应电动势。

磁场强度调节：通过调节初级线圈中的电流\(I\)来改变磁场强度\(H\)。对于环形样品，根据安培环路定理，磁场强度\(H=\frac{N_1I}{\pi(D+d)}\)（其中\(D\)为环形样品外径，\(d\)为内径）。

磁感应强度测量：当磁场强度\(H\)变化时，次级线圈中会产生感应电动势\(E\)。将这个感应电动势通过一个冲击检流计，检流计的偏转角度\(\theta\)与感应电动势对时间的积分有关。根据电磁感应定律和冲击检流计的特性，磁感应强度\(B=\frac{C\theta}{N_2S}\)（其中\(C\)为冲击检流计的常数，\(S\)为样品的横截面积）。

数据采集与曲线绘制：逐渐增加磁场强度\(H\)，记录下不同磁场强度对应的磁感应强度\(B\)的值，将这些数据绘制成磁化曲线。

冲击法

示波器法

温度影响：温度对磁化曲线有显著影响。随着温度的升高，磁性材料的磁化特性会发生变化，如饱和磁感应强度和磁导率会减小。因此，在试验过程中需要准确记录温度，并在必要时进行温度补偿。

外部磁场干扰：如果试验环境中存在其他磁场源，如附近的电机、变压器等设备产生的磁场，会干扰测试磁场，导致磁化曲线的测量结果不准确。可以采用磁屏蔽技术，如使用高磁导率的材料制作屏蔽罩来减少外部磁场的干扰。

电路元件精度：用于产生磁场和测量感应电动势的电路元件（如线圈、电阻、电容等）的精度和稳定性会影响试验结果。例如，线圈匝数的误差会导致磁场强度和磁感应强度计算的不准确。

示波器特性：示波器的精度和带宽也会对磁化曲线的显示和记录产生影响。如果示波器的带宽不够，可能无法准确地捕捉到高频变化的磁场信号，导致磁化曲线的细节丢失。

均匀性和纯度：样品的均匀性和纯度对磁化曲线试验结果有很大影响。如果样品内部存在杂质或者结构不均匀，会导致局部磁化特性的差异，使磁化曲线出现畸变。例如，在铁磁材料中，少量的非磁性杂质可能会降低材料的饱和磁感应强度。

形状和尺寸：样品的形状和尺寸也会影响试验。不同形状的样品在相同磁场下的磁化过程不同，对于非标准形状的样品，计算磁场强度和磁感应强度会更加复杂，可能会引入误差。

样品因素

电路和仪器因素

环境因素