Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую схему установки (рис.3).

2. Установить анодное напряжение U_a = 50 В по вольтметру ИП.

3. Изменяя ток в соленоиде от минимального (начального) значения до максимального (2,5 А) через 0,1 А при постоянном анодном напряжении, снять сбросовую характеристику, т.е. зависимость анодного тока i_a от тока в соленоиде i_C. Значения анодного тока i_a определяются по прибору РА, а значения тока в соленоиде определяются по показаниям амперметра ИП. Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

Ua =		Ua =		Ua =
iC	ia	iC	ia	iC	ia

4. Повторить п.п. 2 и 3 при двух других значениях анодного напряжения (40 В, 60 В). Результаты измерений занести

в табл. 1.

5. Для каждого значения анодного напряжения построить сбросовую характеристику, откладывая по оси ординат значения анодного тока, а по оси абсцисс – значения тока в соленоиде. Для нахождения критического значения тока в соленоиде i_k провести до взаимного пересечения касательную в точке перегиба сбросовой характеристики (на участке ее спада) и прямую, соответствующую изменению минимальных значений анодного тока (см. рис. 4). Занести полученные значения i_k в табл. 2.

Таблица 2.

Ua	ik	Bk	e/m

6. Для каждого критического значения тока в соленоиде рассчитать по формуле (10) критическое значение магнитной индукции B_k, где L = 167 мм, D = 85 мм, N = 2700, r_a = 1 мм и r_k = 0,1 мм.

7. Вычислите e/m по формуле (9) для каждого значения критического поля в соленоиде и определите ее среднее значение.

Контрольные вопросы

1. В чем суть метода магнетрона для определения отношения e/m?

2. Влияет ли на величину В_k изменение направления тока в соленоиде на противоположное?

3. Запишите выражение для силы Лоренца в векторной форме.

4. Как определить направление силы Лоренца?

5. Как будет двигаться заряд в однородном магнитном поле, если вектор скорости и вектор индукции:

а) параллельны; б) перпендикулярны; в) расположены под углом 0 < a <90°?

6. Почему при увеличении тока соленоида ток анода магнетрона изменяется плавно, а не скачком?

Литература

1. И.В.Савельев. Курс общей физики. Т.2. М: Наука, 1988. – 431 с.

2. И.В.Савельев. Курс общей физики: В 5 кн.: Кн. 2: Электричество и магнетизм: Учебное пособие для вузов. Изд. АСТ, Астрель, 2008.- 336 с.

3. Калашников С.Г. Электричество.- M.: Физматлит, 2003. - 624 с

4. Лабораторные занятия по физике. /Под ред. Гольдина Л.Л. – М.: Наука, 1983.-704 с.

Лабораторная работа № 6 Определение работы выхода электронов из металла

Цель работы. Построение и изучение вольтамперной характеристики диода, исследование зависимости плотности тока насыщения термоэлектронной эмиссии от температуры катода и определение работы выхода электрона из вольфрама методом прямых Ричардсона.

Оборудование. ИП – источник питания, модуль ФПЭ – 06, PV –вольтметр, миллиамперметр РА.

Электрическая схема для проведения опыта представлена на рис. 5 и 6. В качестве диода в работе используется радиолампа с вольфрамовым катодом прямого накала. Нагрев катода осуществляется постоянным током. Амперметр и вольтметр в цепи накала служат для определения мощности, расходуемой на нагрев катода, что необходимо для определения температуры.