- •Кафедра “Общая физика” Определение удельного заряда электрона посредством магнетрона
- •Цель работы
- •Приборы и принадлежности
- •Теоретическое введение Сила Лоренца
- •Метод магнетрона
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •I. Модельный эксперимент
- •II. Натурный эксперимент
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
II. Натурный эксперимент
Собрать электрическую цепь установки согласно схеме на рис.6.
Записать характеристики приборов.
После проверки цепей преподавателем, включить ИП, переведя тумблер 1 в положение «СЕТЬ». Переключатель S1 («контроль тока») перевести в крайнее правое положение для переключения аперметра на канал (V2) (при этом загорается светодиод изменения множителя шкалы вольтметра «х10» каналов (V2) и (V3)). Переключатель S2 («контроль напряжения») перевести в положение (V3). С помощью ручки 3 регулятора канала (V3) установить анодное напряжение Ua в диапазоне от 50 до 90 В (задает преподаватель) по показаниям шкалы вольтметра.
Мультиметр PA переключить в режим миллиамперметра на предел 20мА и включить питание.
С помощью ручки 2 регулятора канала (V2) установить начальное значение тока в катушке =0,5А по показаниям шкалы амперметра. Полученное значение анодного тока Ia, определяемое по миллиамперметру РА, и значение тока в катушке, определяемое по показаниям амперметра ИП, занести в таблицу 2.
Увеличивая ток в катушке с шагом 0,1 А, заполнить столбцы 2 и 3 таблицы. Измерения продолжать до прекращения изменения анодного тока Ia.
Выключить модуль питания ИП. После определения разобрать цепь.
Таблица 2
№№ п/п |
Ток в катушке Iк , А |
Анодный ток Iа, mА |
Приращение анодного тока Iа, mА |
Приращение тока в катушке Iк, А |
Iа/Iк |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. ….. |
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
Построить сбросовую характеристику Ia=f().
Заполнить столбцы 4, 5, 6 в таблице 2.
Построить зависимость . Определить положение максимума на кривой, соответствующее .
Вычислить по уравнению (14).
Рассчитать или выписать из справочной литературы табличное значение ()табл.
Рассчитать относительную погрешность измерений .
Сделать вывод по проделанной работе.
Контрольные вопросы
Как определить силу Лоренца, от чего она зависит, на какие частицы действует?
От чего зависит форма траектории заряженной частицы в магнитном поле?
Как влияет на движение в магнитном поле заряженной частицы, электрическое поле, сонаправленное с вектором B? Перпендикулярное вектору B?
В чем суть метода магнетрона для определения удельного заряда частицы?
Что такое Iкр ? Влияет ли на величину изменение направления тока в катушке на противоположное?
Почему на экспериментальной сбросовой характеристике отсутствует вертикальный спад?
Зависит ли от величины анодного напряжения? От скорости частицы?
Вывести основную расчетную формулу – уравнение (14).
