Экспериментальная часть

Приборы и оборудование: модуль “Заряд электрона” (ФПЭ-03), источник питания (ИП), амперметр (РА).

Экспериментальная установка.

Основным элементом экспериментальной установки (рис. 12.4), содержащим соленоид и двухэлектродную электровакуумную лампу 6Ж32П, является кассета ФПЭ–03 “Заряд электрона”, к которой подключается источник питания (ИП) и измерительный прибор Щ4313 (РА).

На рис.12.5 дана принципиальная электрическая схема установки.

Порядок выполнения работы

1. Подать напряжение на установку, включив источник ИП.

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

3. Изменяя ток в соленоиде от минимального (начального) значения до максимального через 0.1 А при постоянном анодном напряжении, снять сбросовую характеристику, то есть зависимость анодного тока I_a от тока в соленоиде I_cол. (рис. 12.6). Значения анодного тока I_a, определяемые по прибору РА, и значения тока в соленоиде I_cол., определяемые по показаниям амперметра ИП, занести в табл. 12.1.

4. Повторить пункты 2 и 3 при двух других значениях анодного напряжения (100 В и 120 В). Результаты измерений занести в табл. 12.1.

5. Для каждого значения анодного напряжения построить сбросовую характеристику, откладывая по оси ординат значения анодного тока, а по оси абсцисс – значения тока в соленоиде. Найти критическое значение тока в соленоиде I_кр., как показано на рис. 12.6. Занести полученные значения I_кр. в табл. 12.2.

6. Индукция магнитного поля соленоида, длина L которого соизмерима с диаметром D:

, (12.19)

где Гн/м – магнитная постоянная; – число витков соленоида на единицу его длины. Для каждого критического значения тока в соленоиде рассчитать по формуле (12.19) индукцию магнитного поля. Длина соленоидаL=166 мм; диаметр намотки D=61 мм; число витков соленоида N=2700.

Таблица 12.1

Icол., А		0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6
Ua= 50 В	Ia, мА
Ua= 100 В
Ua= 120 В

Таблица 12.2

Ua, В	Iкр., А	Bкр., Тл	, Кл/кг	, Кл/кг	, Кл/кг	, Кл/кг
50
100
120

7. Вычислить удельный заряд электрона по формуле (12.10) для каждого значения критического поля в соленоиде и определить его среднее значение . Радиус анода r_a=4 мм; радиус катода r_к=0.4 мм.

8. Вычислить погрешность полученной величины .

9. Сравнить полученное в эксперименте значение удельного заряда электрона с табличным значением. Масса электрона равна ; величина заряда электрона .

10. Все данные записать в табл.12.2. Сделать выводы.