Порядок работы

1. Проверить электрическую схему создания магнитного поля. От источника питания колец Гельмгольца с выхода DC (0...18V, 0...5A) ток подается через амперметр (мультиметр) на кольца, которые соединены последовательно, если клемма 2 первого кольца соединена с клеммой 2 второго кольца. Измерить диаметр D колец Гельмгольца.

2. Проверить электрическую схему питания электронной пушки. В блоке питания пушки используются 3 источника: с выходами AC (~6,3V, 2A) – для питания нити накала; DC (0...50V, 50mA) – для подачи на катод отрицательного потенциала –50V и DC (0...300V, 50mA) – для подачи положительного потенциала на анод. Для удобства все провода и гнезда с положительным потенциалом окрашены в красный цвет, с отрицательным – в синий, а заземляющий провод и провода переменного и накального тока – в желтый. Вольтметр должен быть подключен так, чтобы фиксировать разность потенциалов, подаваемых на анод и катод электронной пушки в соответствии с рис.3.

3. Включить приборы. Кнопки включения источников расположены на задних крышках приборов.

4. Установить полное напряжение U порядка 150B на блоке питания электронной пушки с помощью ручки регулирования на выходе источника DC(0...300V).

Изменяя ток в катушках Гельмгольца в пределах , наблюдать изменение круговых траекторий электронов в рабочей камере (баллоне). Обратить внимание на те траектории, которые пересекают люминесцирующие перекладинки шкалы с точно известными диаметрами орбит. Для лучшей видимости траекторий на время измерений весь прибор накрывается затемняющим кожухом с узким окном для наблюдения.

5. Для нескольких значений , например, 100, 150, 200, 250, 300B измерить значения токов в кольцах Гельмгольца, соответствующих калиброванным величинам диаметров электронных траекторий. Данные занести в таблицу:

D

U

d=0,04м

d=0,06м

d=0,08м

d=0,10м

I

∆

I

∆

I

∆

I

∆

м

B

A

Кл/кг

Кл/кг

A

Кл/кг

Кл/кг

A

Кл/кг

Кл/кг

A

Кл/кг

Кл/кг

100

150

200

250

300

Для каждого из 20 опытов найти значение по формуле (13) и занести их в таблицу.

7. Найти среднее значение удельного заряда электрона

(14)

8. Оценить ошибку полученного усредненного результата.

а)При этом относительная ошибка каждого отдельного значения определяется просто – по известному правилу оценки погрешностей косвенных измерений в соответствии с (13):

,

где ∆U, ∆I, ∆D – соответственно ошибки измерения напряжения вольтметром, тока – амперметром, диаметра колец Гельмгольца – линейкой. Полученные значения занести в таблицу.

б)Теперь принимая (14) за формулу, по которой находится окончательный результат (т.е. снова косвенно, а не в прямом измерении!), оценить ошибку усредненного результата:

9. Записать окончательный результат и сделать заключительные выводы.