4.6. Обробка результатів експерименту

Запустити у середовищі Mathcad файл «Зняття характеристик двоелектродної лампи». Результати виміру температурної характеристики катода та анодних характеристик лампи ввести у відповідні поля вводу. Слідкуючі за вказівками комп‘ютерної моделі, побудувати графік залежності струму насичення від напруги розжарення , сімейство анодних характеристик діода, отримане для різних напруг розжарення: , сімейство залежностей опору лампи від анодної напруги: .

Використовуючи сімейство анодних характеристик, визначити з допомогою моделі внутрішній динамічний опір лампи при різних напругах розжарення.

Проаналізувати отримані результати, зробити висновки.

4.7. Оформлення звіту

Звіт повинен містити наступні дані: найменування і мету роботи, схему установки; таблицю результатів; графіки, визначені з допомогою моделі значення внутрішнього динамічного опору лампи при різних напругах розжарення, висновки.

Література: [1], с. 152 – 154; [3], с. 236 – 255.

Лабораторна робота Е-5

ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ЗАРЯДУ ЕЛЕКТРОНА

5.1. Мета роботи

Вимір відношення заряду електрона до його маси методом магнетрона.

5.2. Загальні положення

Метод магнетрона належить до точних сучасних методів визначення відношення .

Магнетрон простої конструкції – це двоелектродна лампа, що містить циліндричний анод і прямолінійний катод, розташований уздовж осі анода, і поміщена в зовнішнє магнітне поле.

Катод, що підігрівається струмом від зовнішнього джерела, випускає електрони.

Якщо між електродами лампи за відсутності магнітного поля прикласти різницю потенціалів, то електрони, що вилітають з катода, рухаються до анода по радіальних прямих (рис. 5.1а). При цьому електрони набувають кінетичної енергії, рівної роботі сил електричного поля

Звідси витікає, що швидкість, яку набуває електрон

, (5.1)

При цьому в анодному колі тече струм.

Якщо створити магнітне поле, направлене уздовж осі катода, то на рухомі електрони діятиме сила Лоренца , перпендикулярна швидкості руху електрона, яка скривлюватиме траєкторію руху електрона (див. рис. 5.1б).

Чим більше значення індукції магнітного поля, тим менше величина радіусу кривизни траєкторії електрона. При деякому значенні індукції магнітного поля траєкторії скривлюються так, що лише торкаються поверхні анода, є замкнутими кривими. При подальшому збільшенні поля, радіус кривизни зменшується настільки, що електрони, не долітаючи до анода, повертають назад і повертаються на катод (рис. 5.1в). Анодний струм в лампі при цьому припиняється.

Таким чином, за допомогою магнітного поля можна управляти анодним струмом в електронній лампі.

У цій роботі магнітне поле створюється струмом , що тече через соленоїд. Соленоїд надівають на балон електронної лампи так, щоб напрям поля збігся з віссю, уздовж якої розташований катод.

Вважатимемо, що траєкторія електрона – коло радіусу , де – радіус анода. Сила Лоренца є доцентровою, такою, що викликає обертання електрона, тому можна записати