Измерванията на специфичен заряд на електрона с магнетрон

Движението на електроните в магнетрона

Целта е да се определи конкретна заряда на електрона от магнетрона и неговата оценка грешка в измерването.

Специфичният заряд на частиците - съотношението на заряд Q своята маса m. Най-добре е два електрода магнетронно на електронни вакуумни тръби (диод), състояща се от цилиндричен анод и катод, разположен върху оста си (фиг. 1). Лампата се поставя в постоянно магнитно поле, насочено по оста. В този документ, на магнитното поле произвежда чрез соленоид (намотка). Индукция на магнитното поле се променя чрез промяна на тока в соленоида.

Специфичният заряд на електрона се оценяват по наблюдавана експериментално в зависимост vradiolampe анод ток на ток в намотка :. В електрон движещ се от катода към анода, две сили: едната - с електрическо поле

а от друга - от страна на магнитното поле - сила на Лоренц

Първият се отнася по радиус от катода към анода, а вторият - перпендикулярна на вектора на скоростта и магнитната индукция на полето.

Фиг.2. Ефектът на магнитно поле върху траекторията на електрона. (Vektornapravlen на читателя)

Фигура 2 показва електронни траектории за различни стойности на магнитното поле индукция. Както индукционното поле на електрона траектория все извит и при определена критична стойност на електроните не достигат индукция анод анод ток в този момент рязко намалява.

Фиг.2. Ефектът на магнитно поле върху траекторията на електрона. (Vektornapravlen на читателя)

Показан на Фигура 3 (а) и 3 (Ь) зависимостта на анодна ток силата на магнитното поле на индукционния се нарича изпуснати изпускателните характеристики на магнетрона. График а) отговаря на идеала, б) - един истински спектакъл.

Фигура 3. Типичната форма на идеала (а) и Реал

(B) характеристиките на вина магнетронно

Идеалната характеристика ще бъдат получени при идентични скорости на движение на електроните в строго равномерно поле. Действително прекратяване на анодния ток е не рязко, но плавно. Btr критична стойност на магнитната индукция, съответстваща на инфлексната точка на кривата.

Ако радиусът на катода на лампата е малък в сравнение с радиуса на анода, електрона се ускорява главно в пространството в близост до катода, тъй като електрически интензитет поле се различава съществено от нула само в близост до катода. Следователно, траекторията на електрон и в близост до кръг, а диаметърът на критичния път може да се разглежда като равен на радиуса на анода

Изчисляване формула 2. Заключение

Силата действа на електрона от магнитното поле, съгласно обичайното си ускорение. Според втория закон на Нютон

От друга страна, ние знаем, че

при което - потенциалната разлика между катода и анода.

Премахването (5) и (6) и с използване на (3), се получава израз за специфичен заряд на електрон

Магнитното поле на соленоид на ограничен дължина се изчислява по формула Coreless (вж. Pril.1).

където H / m - магнитна константа; - броят на намотка превръща; L - дължина; D - диаметър; Ic - ток в намотка.

Формулата за изчисляване на съпротивлението на таксата за електрон заема окончателната форма

1. В този случай, електронен траекторията, движещи се в постоянно магнитно поле е кръг?

2. При какви условия на електрон траектория, движещи се в кръстосани електрически и магнитни полета ще бъде прав?

3. заредена частица е преминал ускоряване на потенциалната разлика U = 104 V и лети в прав ъгъл преминава електрически (Е = 10 кВ / т) и магнитна (В = 0,10 Т) област. Намерете специфичния заряд на частиците, когато се движат перпендикулярно на двете полета, частицата не се подлага на отклонения от правия път.

Фиг. Схема 4. Монтиране

4. Веригата на инсталация верига електрически

Електрическа инсталация верига (фигура 4) се състои от две части: соленоид верига (а) и диод верига (В), при което: - амперметър за измерване на тока в соленоида; - амперметър за измерване на ток на анода; - волтметър за измерване на напрежението на анода; Р1 и Р2 - ток и напрежение регулатори.

5. Процедура за работа

В лабораторията, физически практически физика отдел USTU монтиран магнетронно показано на снимката на заглавното файл на тази работа, като се използва конвенционален вакуум тръбата (диод) се поставя в относително дълъг соленоид, който създава достатъчно хомогенно магнитно поле, което позволява да се прилагат гореописаната техника за измерване и изчисляване специфичен електронен заряд.

В този вариант, компютърът работи като точно симулирани условия на експеримента, на дисплея се възпроизвеждат милиамперметър измерване на соленоид ток и амперметър който открива анод ток на тръби, което позволява почти конструиране на отпадъчни води характеристика на магнетрона.

По този начин експериментаторът изисква точност при провеждане на експеримента и записване правилни резултати от измерването, обработката на експериментални данни, изчисляване на желаната стойност и грешка в резултата от измерването. Измерванията могат да се извършват в съответствие с монотонно увеличаване соленоид ток, и когато тя намалява. Работата трябва да бъде само с клавиатурата и мишката.

Въпреки това, преди извършване на експерименталната част от работата, трябва да прочетете внимателно теоретичната част на това ръководство и да отговори на тестовите въпроси.

Преместване на курсора до "Измервания", натиснете левия бутон на мишката. В същото време, на екрана на вашия компютър ще тА и амперметър, запис на соленоид ток и радио тръба, съответно.

2. Прочетете устройствата и попълнете в таблицата "означава измервания и техните характеристики" доклад (виж Приложение 2 по-долу).

3.Zapisat да докладват данни за параметрите на магнетрона. Измерванията се извършват в анод напрежение Ua = 6,0 + _0,1V.

4.Navesti курсора към соленоид текущата регулатор, постепенно увеличаване на стойността на тока в соленоида да се премахне зависимостта на анодния ток Ic от ток в намотка. Препоръчително е да се премахне 18 точки. Резултатите от измерването се правят на масата 2 на доклада. Съгласно експерименталните данни се основава на хартия графика.

5. Данните, получени за да се определи критичната текущата стойност на магнитната бобина, I C, Cr диференциация чрез графична зависимост, която се извършва, както следва. Двойки близките точки намотка ток (Таблица 2) са намерени, и тези резултати и запис в таблица 3. Изграждане на милиметрова хартия зависимост където е средната текущата стойност на две съседни пиксели, т.е. върху стойността на х-оста на соленоид ток отнеме между две съседни точки. Една точка на оста х, съответстващо на максималния графики приемам за IC, кр.

6. Изчислете специфичен електронен заряд на основната формула за изчисление. Сравнете този резултат с таблични стойността на специфичния заряд на електрона.

7. Изчислете граница относителната и абсолютната грешка на резултата от измерването на специфичния заряд на електрона по формулата, дадена в доклада. В случай на значителни разлики опитни стойности за маса и измерване на повторение.

8. Съдържание на доклади (вж. Приложение 2) и да го доставят на проверките за учители.

Индукция поле бобина без сърцевина оста си може да се намери с формула

където - общият брой на електромагнитни бобини, - ток в намотка, - нейната дължина

на и - ъгълът между оста на соленоид и -vectors радиусите съставен от средата към своите крайни завои (виж фигура.).

Фигурата показва, че

По този начин, ние имаме

8. специфичен заряд на електрона

9. Оценка на границите на грешки резултат измерване

C / кг. Закръглено до значимите числа.

10. Крайният резултат C / кг. Завършете резултатите от измерването, координиращ изпълнението на последната значеща цифра с грешка в измерването разряд.

11.Vyvody на работа (сравнете резултата с таблични стойност на измерените стойности и анализ на грешките и т.н.).

Свързани документи:

вектор. насочена по оста на въртене (фиг сложни траектории Това след престой в magnitnompole vliyaniimagnitnogopolyana нервна система и електрона; ..... dvizhenieelektrona към повърхността на тялото, добивът на електрон да събуди желание в самата читателя ..

електрическо поле в чист полупроводник napravlennoedvizhenie ще направи и електрони. и дупки. Електрическите свойства на полупроводници силно влияние.

движение. Читателят може да се противопостави. траектория. въпреки факта, че неговото движение се ускорява! Фиг. 6. прехода на електрон от ниво 1 до стационарна. вектори. За да изключите предмети vliyanienadvizhenie. посоката на магнитното поле-ти полет.

Ferromagnets. Magnitnoepole Земята. Действие magnitnogopolyana движи заредена частица. Движение на заредена частица в magnitnompole. Действие magnitnogopolyana диригент.

експеримент. Vektornaris. 9 показва желаната посока на равномерно движение инча под влиянието на променящите се magnitnogopolya. Ние. траектория в различни електрически и магнитни полета, външни. Имаше дори изолиран индивид електрон.