- •Лабораторная работа № 4.
- •Порядок проведения измерений и выполнения расчётов Тарировка индукционного датчика
- •Определение магнитной индукции на оси соленоида
- •Определение магнитной индукции на оси короткой катушки
- •Контрольные вопросы
- •Работа Определение магнитной индукции соленоида и катушки
- •Лабораторная работа № 5 Определение отношения заряда электрона к его массе (e/m)
- •Описание лабораторной установки
- •Теоретические положения и вывод рабочих формул
- •Опыт №1 Определение e/m методом отклонения электронов в магнитном поле
- •Опыт №2 Определение e/m из вольт-амперной характеристики вакуумного диода
- •Контрольные вопросы
- •Работа определение удельного заряда электрона
- •Определение отношения заряда
Опыт №1 Определение e/m методом отклонения электронов в магнитном поле
Работа выполняется в следующем порядке:
1. Присоединить кабель с розеткой от блока коммутации к вилке на задней панели модуля.
2. Подключить к сети источники питания ИП1 и ИП2.
3. Подсоединить к гнездам "РА1" в цепи соленоида мультиметр, установив на нем диапазон измерения тока 10 А.
4. Подсоединить к гнездам "РА2" в анодной цепи лампы мультиметр, установив на нем диапазон измерения тока 2 мА.
5. Тумблером "Т" включить накал катода.
6. Установить на источнике ИП2 напряжение Ua = 5 В.
7. Изменяя ЭДС источника ИП1 в интервале 1 – 15 В с шагом в 1 В, снять зависимость Iа = f(Ic).
8. Установив напряжение источника ИП2 Ua = 8 В, проделать те же измерения, что и в п. 7. Результаты измерений занести в табл. 5.1.
9. Построить зависимость Iа = f(Ic) для двух значений ускоряющего напряжения и определить графически значения критических токов I01 и I02.
10. По формуле (5.12) рассчитать отношение e/m для двух значений U1 и U2 и найти его среднее значение.
11. Сравнить полученное значение e/m с табличными данными.
Таблица 5.1
Ua = 12 В |
Ua = 15 В | ||
Iа, А |
Iс, мА |
Iа, А |
Iс, мА |
… |
|
|
|
Опыт №2 Определение e/m из вольт-амперной характеристики вакуумного диода
В опыте используется та же самая установка, что и в опыте №1 (рис. 5.1), но отсутствует источник питания ИП1. Вследствие этого магнит-ное поле в диоде отсутствует и электроны движутся лишь под действием электрического поля.
Можно показать, что при не очень больших U существует прямая пропорциональность между Iа и U3/2 (рис. 5.11). В этом интервале для некоторого произвольного значения U* можно опреде-лить по графику соответству-ющее значение . Можно по-казать также, что значение e/m может быть рассчитано как
, (5.13)
где l – длина катода и анода.
Порядок выполнения работы следующий:
1. Присоединить кабель с розеткой от блока коммутации к вилке на задней панели модуля.
2. Подключить к сети источник питания ИП1 и блок коммутации.
3. Подсоединить к гнездам "РА2" в анодной цепи лампы мультиметр, установив на нем диапазон измерения тока 2 мА.
4. Тумблером "Т" включить накал катода.
5. Изменяя значение анодного напряжения от 0 до 15 В через 1 В, снять вольт-амперную характеристику диода Iа = f(Uа).
6. Результаты измерений записать в табл. 5.2.
7. Построить вольт-амперную характеристику вакуумного диода в виде графика Iа = f(U3/2).
8. Выделить участок вольт-амперной характеристики, на котором приблизительно выполняется закон Iа U3/2 (см. рис. 5.7).
9. Из вольт-амперной характеристики определить в выделенном интервале значения U* и .
10. По формуле 5.13 рассчитать отношение e/m, используя указанные преподавателем значенияRаиl.
11. Результаты вычислений записать в табл. 5.3.
12. Сравнить полученное значение e/m с табличными данными.
Таблица 5.2
U, В |
Iа, мА |
0 1 ... 15 |
|
Таблица 5.3
U*, В |
, мА |
e/m |
… |
|
|