Politechnika lska
Wydzia AEiI
Kierunek AiR
wiczenia laboratoryjne z fizyki :
Wyznaczanie adunku waciwego e/m metod magnetronow.
Grupa V, sekcja 5
Katarzyna ydek Przemysaw Ciurla
Tomasz Kozie
Gliwice, 16.03.1994
1.Opis teoretyczny.
Postulat istnienia adunku elementarnego zosta potwierdzony dowiadczalnie na przeomie ubiegego wieku. Najpierw J. J. Thomas wykaza, ze stosunek adunku do masy jest stay i wynosi 1,7* 1011C/kg.
Natomiast sam adunek elementarny wyznaczy Milliken.
W naszej pracowni stosujemy metod magnetronowa wyznaczania adunku waciwego e/m . Wemy diode prostownicza z cylindrycznymi elektrodami, miedzy którymi wystpuje niejednorodne pole elektryczne o naterzeniu:
gdzie: Ua - napicie anodowe
ra i rk - promienie anody i katody
Lampa umieszczona jest wspolosiowo wewntrz cewki. Pole magnetyczne ma kierunek prostopady do kierunku elektronów emitowanych z katody i podajcych do dodatniej anody. Ze strony pól elektrycznego i magnetycznego na poruszajce si elektrony dziaa sia Lorentza:
Jeeli przez cewek nie pynie prd, to indukcja magnetyczna B=0 i elektrony biegn promienicie do anody. Ze wzrostem wartoci indukcji magnetycznej elektrony poruszaj si po spiralach o coraz mniejszym promieniu krzywizny. Przy pewnej, odpowiednio duej indukcji magnetycznej tory elektronów nie osigaj anody i naterzenie prdu anodowego zaczyna si stopniowo zmniejsza.
Teoretycznie powinien nastpi zanik prdu anodowego, jednak elektrony termoemisyjne posiadaj róne prdkoci, a wiec w sytuacji krytycznej tylko cze elektronów bdzie zawraca w kierunku katody, a elektrony wolniejsze bd po torach rozwijajcych si spiral dociera do anody.
Stosunek e/m bdzie wyraa si wzorem:
Uwzgldniajc parametry cewki oraz przenikalno magnetyczna ostatecznie otrzymujemy:
gdzie :
ra = 2.0 mm - promie anody
rk = 1.0 mm - promie katody
b = 1.07*104 m-1 - staa aparaturowa zalena od geometrii cewki
2.Opis wiczenia
schemat ukladu magnetronowego
Ukad pomiarowy skada si z lampy elektronowej umieszczonej centrycznie w solenoidzie wytwarzajcym pole magnetyczne.W czasie wiczenia zmieniano prd Is w zakresie 0-1500 mA co 100 mA Wartociami mierzonymi byy :
- natenie prdu anodowego lampy ,
- napicie anodowe lampy,
- natenie prdu zasilajcego solenoid.
3. Tabela pomiarowa
Przyrzdy pomiarowe uyte w wiczeniu:
Woltomierz klasa 0.2
zakres15 V
Miliamperomierz Ia klasa 0.2
zakres 30 mA
Miliamperomierz Is klasa 0.2
zakres 1500 mA
Tabela pomiarowa
Is [mA] |
Natenie Ia dla: |
|||
|
Ua1=6.2 V |
Ua2=8.2 V |
Ua3=10,12V |
|
0 |
24.5 |
36 |
49.75 |
|
100 |
24.5 |
36 |
49.75 |
|
200 |
24.25 |
35.5 |
49.25 |
|
300 |
23.75 |
35 |
48.5 |
|
400 |
23 |
35 |
48 |
|
500 |
23 |
34.75 |
47.75 |
|
600 |
22.5 |
34 |
47 |
|
700 |
20.5 |
32.5 |
45 |
|
800 |
13.25 |
26 |
40 |
|
900 |
9 |
16.5 |
28.5 |
|
1000 |
6.5 |
11.5 |
19 |
|
1100 |
5.25 |
9 |
14 |
|
1200 |
4.25 |
7.5 |
11.25 |
|
1300 |
3 |
6 |
9 |
|
1400 |
2.75 |
5 |
7.5 |
|
1500 |
2.25 |
4 |
6 |
|
4.Opracowanie wyników pomiarów.
Bdy pomiarowe
Woltomierz:
Miliamperomierz Ia:
Miliamperomierz Is:
Obliczanie wartoci e/m dla poszczególnych napi:
1) Ua=6.2 ± 0.03 V
Ikr=775 ± 25 mA = 0.775 ± 0.025 A
Bd wartoci e/m obliczam za pomoc róniczki zupenej:
2) Ua=8.2 ± 0.03 V
Ikr=860 ± 25 mA = 0.86 ± 0.025 A
3) Ua=10.12 ± 0.03 V
Ikr=880 ± 25 mA = 0.88 ± 0.025 A
Za pomoc redniej waonej obliczam redni warto e/m i jej bd:
wynik :
5. Podsumowanie
Warto tablicowa wynosi :
, wic otrzymany wynik mieci si w granicach wyliczonego bdu.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Wyznaczanie ładunku właściwego, E do m magnetronową, Wyznaczanie e/m met. magnetronową
34, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i
Wyznaczanie indukcji magnetycznej przy pomocy teslomierza hallotronowego v6 (2)
34 Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i diamagnetyków
FIZYKA34, Wyznaczanie podatno˙ci magnetycznej a paramagnetyk˙w i diamagnetyk˙w.
Lab 34, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetykó
Wyznaczanie indukcji magnetycznej elektromagnesu przy pomocy teslomierza hallotronowego, Pollub MiBM
fizy cw 34, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagne
Wyznaczanie indukcji magnetycznej elektromagnesu przy pomocy teslomierza hallotronowego v5 (2)
Wyznaczanie indukcji magnetycznej elektromagnesu przy pomocy teslomierza hallotronowego v2, Fizyka
34 Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i diamagnetyków
BADANI~2, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnety
34, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 34-Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i
więcej podobnych podstron