ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА
Выполнил студент гр. _______________ Ф.И.О ___________________
Подпись преподавателя _________________ дата __________________
Цель работы: ознакомление с одним из методов измерения удельного заряда электрона.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомьтесь со схемой электрической цепи, данной на рис.1, а также на панели установки. Определите цену деления каждого измерительного прибора.
2. Ручки потенциометров ПА и П поверните против часовой стрелки до упора (т.е. на нуль).
3. Включите установку в сеть. Ручкой потенциометра ПА установите анодное напряжение UA1 и поддерживайте его постоянным до конца снятия одной характеристики.
4. Снимите так называемую сбросовую характеристику магнетрона I A = f (I), т.е. зависимость величины анодного тока I A от тока катушки I. Для этого, удерживая кнопку S в нажатом состоянии, медленно увеличивайте ток I в катушке с помощью ручки потенциометра П и заносите в таблицу каждое значение этого тока I и соответствующее ему значение анодного тока I A. Снимите 10 значений тока катушки для анодного напряжения UA1.
|
|
5. Аналогичные сбросовые характеристики снимите для анодных напряжений UA2 и UA3. Рекомендуемые величины UA1, UA2 и UA3 указаны на лабораторных установках. Все результаты измерений занесите в таблицу и получите подпись преподавателя о завершении эксперимента.
6. Приведите установку в исходное состояние и отключите от сети.
7. По табличным данным постройте графики трех сбросовых характеристик на одних координатных осях.
8. На графике каждой характеристики I A = f (I) найдите точку сброса анодного тока I A и соответствующее ей критическое значение тока в катушке I кр. Критический ток можно определить как ток катушки, при котором ток анода начинает резко уменьшаться. Вычислите Bкр по формуле
.
9. По формуле
(1)
вычислите удельный заряд для каждого из трех опытов и найдите среднее его значение.
Значения , , даны в описании на рабочем столе.
10. Полученное среднее значение сравните с табличным.
№ п/п | ... В | ... В | ... В | |||
I, А | IA, мА | I, А | IA, мА | I, А | IA, мА | |
, Кл/кг | ||||||
Кл/кг Кл/кг (экспериментальное) (табличное) |
Контрольные вопросы
1. Что называется удельным зарядом? Какой метод измерения удельного заряда электрона используется в этой работе?
|
|
2. Чему равна и куда направлена сила, с которой электрическое поле действует на заряженную частицу?
3. Чему равна и куда направлена сила, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу.
4. Почему полученные сбросовые характеристики не прямоугольные?
5. На основе каких соображений выводится рабочая формула (1)?
6. Может ли электрон в скрещенных однородных полях двигаться прямолинейно и равномерно? Если да, то при каких условиях?
Рассмотренные здесь вопросы можно найти в литературе: Иродов И.Е. "Основные законы электромагнетизма" изд.2-е, М.:Высш.шк., 1991, 289 с §1.1 Электрическое поле; §6.1 Сила Лоренца.