Министерство образования РФ

Санкт- Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра общей и технической физики.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 19

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА.

Выполнил: студент группы ТПР-03 Трубников И.А.

Проверил: Фицак В.В.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2003 г.

Цель работы – по "сбросовым" характеристикам магнетрона найти удельный заряд электрона.

Краткое теоретическое обоснование:

В упрощенном виде магнетрон представляет собой вакуумный диод, состоящий из двух коаксиальных цилиндров, катода радиусом а и анода радиусом b, который помещен во внешнее однородное магнитное поле , направленное вдоль оси цилиндров. Между катодом и анодом приложено напряжение U_а, создающее электрическое поле ( - такие поля называются скрещенными).

Рассмотрим влияние магнитного поля на величину тока диода при заданном значении U_a.

В отсутствии магнитного поля (В = 0) электроны от катода к аноду летят по прямым линиям (см. рис. 2), причем все электроны, испускаемые катодом, достигают анода. При малых значениях В кривизна траектории велика (см. кривую 2). Поэтому и в этом случае все электроны достигают анода (анодный ток остается практически постоянным). При определенном значении радиус кривизны траектории (кривая 3) в этом случае электроны движутся по замкнутым траекториям и только часть их достигает анода. При дальнейшем увеличении В (кривая 4) практически все электроны возвращаются к катоду и ток в диоде близок к нулю. Таким образом зависимость тока в диоде от В имеет характер «сбросовой» характеристики.

Схема установки:

Расчётная формула:

Удельный заряд электрона

Таблица для записи результатов измерений:

Ua , B	Ic, A	Ia, mA	Bкр, Тл
100	0 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0	16,4 16,4 16,4 16 15,2 7,8 6 5,2 4,2 3,6 2,8 2,4 2
120	0 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0	22,2 22,2 22,2 21,8 20 11,2 8,6 7,6 6,2 5,2 4,2 3,6 2,8
140	0 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0	27,8 27,8 27,6 26,6 18,4 15 11,4 10 8 6,8 5,8 4,6 4

Расчёт результатов эксперимента:

; ;

; 1.;

2.;

3.;

Расчёт погрешности эксперимента:

Среднеквадратичная погрешность удельного заряда электрона

;

Окончательный результат:

Графики зависимостей тока в аноде от тока в соленоиде при напряжении в 100В,120В,140В;

Вывод:

не зависит от тока в аноде