- •Лабораторная работа № 1
- •Методом магнетрона
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента
- •Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы
- •Расчёт погрешностей
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента.
- •Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы
- •Расчёт погрешностей
- •Изучение вынужденных колебаний в колебательном контуре
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента
- •Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы
- •Расчёт погрешностей
- •Лабораторная работа 4 изучение релаксационных колебаний
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента
- •Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы
- •Расчёт погрешностей
- •Методика эксперимента
- •Расчёт погрешностей
- •Лабораторная работа 6 изучение свойств ферромагнетиков
- •Основные понятия
- •Методика эксперимента
- •Расчёт погрешностей
- •Коэффициенты Стьюдента cn
- •Саратов 2006
Методика эксперимента
Для нахождения величины удельного заряда электрона необходимо определить критическое значение индукции магнитного поля соленоида . При значении магнитного поля, равном, анодный ток резко падает. Если радиус анодамного больше радиуса катода, то траекторию электрона в цилиндрическом магнетроне можно считать окружностью с радиусом.
Полагая в формуле (1.4) и, получим:
. (1.5)
Отсюда удельный заряд электрона равен:
. (1.6)
Индукция магнитного поля соленоида, у которого длина соизмерима с диаметром, определяется формулой:
, (1.7) где Гн/м магнитная постоянная; - число витков соленоида на метр длины; ток, протекающий по виткам соленоида.
Критическая величина магнитного поля будет наблюдаться при определённом значении токав соленоиде:
. (1.8)
Подставляя значение Вкр из (1.8) в формулу для определения удельного заряда электрона (1.6), получаем: . . (1.9)
Величины и,иявляются для данной установки постоянными. Обозначим
. (1.10)
Тогда формула для определения удельного заряда электрона (1.9) перепишется в виде:
. (1.11)
Из этой формулы следует, что найденные из опыта значения должны быть пропорциональны. При определениииз экспериментальной зависимости в качестве истинных лучше всего принимать значение тока при которых кривая имеет наибольший наклон. Естественно, что экспериментальные точки в этой области должны лежать особенно часто.
Описание экспериментальной установки и порядок выполнения работы
Принципиальная электрическая схема установки для определения удельного заряда электрона (рис. 1.4) содержит источник питания (ИП), модуль ФПЭ-03 с исследуемым магнетроном и милливольтметр М890 G, который служит для измерения анодного тока в лампе.
Рис. 1.4. Принципиальная электрическая схема установки для определения удельного заряда электрона
Задание 1. Построение сбросовой характеристики магнетрона и определение удельного заряда электрона.
1. Собрать электрическую схему установки (рис. 1.4). Для этого нужно подключить источник питания к модулю ФПЭ03, а затем к гнёздам «РА» на лицевой панели ФПЭ03 подключить миллиамперметр М890 G. Миллиамперметр установить на предел измерений по постоянному току 20 мA.
2. Установить анодное напряжение В по вольтметруVa источника питания (ИП).
3. Изменяя ток в соленоиде от минимального (начального) значения до максимального ( не более 2,5 А) через 0,1 А при постоянном анодном напряжении, снять зависимость анодного тока от тока в соленоиде. Значения анодного тока, определяемые по прибору М890G, и значения тока в соленоиде , определяемые по показаниям амперметра источника питания ИП, занести в таблицу.
4. Повторить пункты 2 и 3 при других значениях анодного напряжения (больших 50 В). Результаты измерений занести в таблицу.
5. Для каждого значения анодного напряжения построить зависимость , откладывая по оси ординат значения анодного тока, а по оси абсцисс – значения тока в соленоиде. Для нахождения критического значения тока в соленоидеIкр нужно определить точку перегиба на участке спада сбросовой характеристики и опустить перпендикуляр до пересечения с осью токов ( как показано на рис. 1.3). Занести полученные значения Iкр в таблицу.
6
7.Определить среднее значение (e/m)ср.
8.Сравнить полученное значение удельного заряда электрона с табличным значением.