Экспериментальная установка

Установка для определения удельного заряда электрона посредством магнетрона состоит из модуля ФПЭ – 03, источника питания ИП и измерительного прибора РА. Блок – схема экспериментальной установки приведена на рис. 6.

Соленоид, вмонтированный в модуль ФПЭ-03, имеет следующие параметры:

Длина l = 167 мм;

Средний диаметр намотки d = 62 мм;

Число витков (указано на корпусе блока) N = 2000 – 3000

Внутри соленоида вдоль его оси помещается электровакуумная лампа. В данной лабораторной установке используется электровакуумная лампа марки 6Ж32П имеющая следующие параметры:

Рис. 6.

Напряжение питания постоянного тока U = (12÷120) В.

Допустимая нагрузка I = (1,5÷10) мА.

Напряжение накала переменного тока U =6,3 В

Средний радиус анода = 6 мм

Средний радиус катода r = 0,3 мм

На передней панели блока ФПЭ–03 графически изображена упрощенная электрическая схема, установлены два гнезда для подключения измерительного прибора и разъем. Питание соленоида и лампы осуществляется от модуля ИП через кабель, подсоединяемый к разъему на задней панели.

На лицевой панели ИП (рис.7) расположены основные органы управления, коммутации и индикации параметров электрических цепей выходных каналов модуля.

Рис.7.

Тумблер «СЕТЬ» осуществляет подключение модуля к питающей сети 220 В, 50 Гц и снабжена индикатором подключения. Контактные гнезда «~ 6,3 В»; «2,5 – 4,5 В (V1)»; «5 – 25 В (V2)»; «12 – 120 В (V3)»; «12 В» служат для проверки величины выходных напряжений каналов и возможности добавочного использования каналов, минуя специальный разъем на задней стенке модуля. Амперметр (А) и вольтметр (V) предназначены для контроля величины тока и напряжения на каналах (V1), (V2) и (V3). Для поочередного подключения амперметра в каналы (V1) и (V2) служит переключатель S1 («контроль тока»), а вольтметра в каналы (V1), (V2) и (V3) – переключатель S2 («контроль напряжения»). Рядом с вольтметром находится светодиод, показывающий изменение множителя шкалы вольтметра (« х10 ») для каналов (V2) и (V3). Ручки регуляторов поз.1, 2, 3 служат для плавного регулирования величин напряжений соответствующих каналов.

На задней стенке модуля установлены предохранители защиты от короткого замыкания в цепях питания сети, штепсельный разъем для присоединения нагрузки с помощью кабеля, входящего в комплект модуля, клемма заземления.

Порядок выполнения работы

I. Модельный эксперимент

1. Запустите программу «Открытая физика». В разделе «Электричество и магнетизм» выберите «Движение заряда в магнитном поле».

2. Нажмите кнопку «Выбор». с помощью регулятора величины магнитной индукции установите числовое значение , взятое из таблицы 1 для вашей бригады.

Таблица 1

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8
В, мТл	-2	-1,5	-1	-0,5	2	1,5	1	0,5

3. Аналогичным образом, установите минимальное значение скорости .

4. Установите максимальное значение вертикальной составляющей скорости

5. Нажмите кнопку «Старт» и наблюдайте за движением частицы.

6. Зарисуйте форму траектории частицы. На рисунке укажите направления векторов магнитной индукции, скорости частицы и силы Лоренца, действующей на заряженную частицу.

7. Повторите пп.4 и 5 для случаев ,

,

8. Пользуясь «правилом левой руки», определите знак заряда частицы.