周章怡 文焕然 黄倩妮 严一阳 谭兴文

(西南大学物理科学与技术学院 重庆 400715)

1 引言

变压器在我们的日常生活中应用十分广泛，可用于输配电系统的升、降电压；电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置；能产生高压，对电气设备进行高压试验等.与此同时，变压器铁芯运行中产生的振动噪声严重污染周边环境，此外电抗器在运行过程中的振动噪声过大对变压器安全运行也会构成威胁.因此，如何减小变压器噪声是如今亟待解决的问题.

变压器硅钢铁心材料的磁致伸缩特性是其噪声的主要来源.目前，国内外的研究方向主要集中在测量材料的磁致伸缩特性，如2000年，文献[1]对硅钢材料磁致伸缩作用力和变压器可听噪声之间的相关性进行了研究，研究表明磁致伸缩能解释噪声产生的原因；文献[2,3]对电工钢片的旋转磁致伸缩特性进行了研究，并给出了测量结果；文献[4]从硅钢片材料磁畴微观角度分析其磁致伸缩现象，研究了应力对磁致伸缩特性的影响及其本质模型，并根据弹性固体应力应变本质关系，对铁芯的振动形变进行了分析模拟……但是，对于其噪声发声频率的具体研究还比较少.

受2020年中国大学生物理学术竞赛(CUPT)第4题的启发，我们以镍锌铁氧体棒作为研究材料，通过测量铁氧体棒的噪声频率，详细分析发声频率和固有频率之间的关系.相较于硅钢片而言，镍锌铁氧体棒为软磁材料，在磁场作用下容