5. Послідовність виконання роботи
На лабораторному стенді розташовані всі прилади, які необхідні для виконання роботи. На рис. 47.7 вказано розміщення трьохелектродної лампи всередині соленоїда.
Трьохелектродна лампа – скляний балон, в якому катод – тонка металічна трубка, в якій знаходиться нитка розжарення; сітка – спіраль навколо катода; анод – металічний циліндр. Виводи електродів проходять через цоколь лампи.
Всі
елементи електричної схеми лабораторної
роботи мають клеми з відповідними
позначеннями (наприклад: НР - клеми нитки
розжарення, К - клема катода і т.д.).
Перед початком виконання роботи ознайомтесь з приладами та їх розташуванням на стенді.
В табл. 47.1 занести вказані на стенді такі дані: N - число витків соленоїда, L - його довжину, d - віддаль від сітки до анода лампи.
1. При вимкнених джерелах струму зібрати схему згідно рис. 47.6. ЛАТР та потенціометр виставити на нуль вихідних напруг.
2. Ввімкнути джерела струмів. За допомогою потенціометра встановити між катодом і сіткою напругу U. Значення цієї напруги вказує викладач. В табл.47.1 занести величину U.
3. Збільшуючи (від нуля) струм в соленоїді, зняти експериментальні залежності сили анодного струму в лампі від сили струму в соленоїді. Отримати на менше 10-ти експериментальних точок, експериментальні дані занести в табл. 47.2
Таблиця 47.1
N |
L, мм |
d, мм |
U, В |
|
|
|
|
Таблиця 47.2
Сила струму в соленоїді, А |
|
|
|
|
|
Анодний струм лампи, мА |
|
|
|
|
|
4. За даними табл. 47.2 побудувати графік залежності анодного струму від сили струму в соленоїді (див. рис. 47.6). продовжити прямолінійну ділянку графіка і за точкою перетину з віссю абсцис визначити силу струму в соленоїді, який припиняє анодний струм у лампі.
5. Отримане з графіка значення сили струму та всі інші експериментальні дані (табл. 47.1) підставити в робочу формулу і розрахувати питомий заряд електрона.
6. Похибки вираховують за формулою похибок (47.19), яку виводять з робочої формули (47.18):
(47.19)
7. Похибки сили струму та напруги визначають через класи точності відповідних електровимірчих приладів. Похибка довжини соленоїда складає 1 мм.
Похибками числа витків соленоїда та віддалі між катодом і сіткою лампи можна нехтувати.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
Дати означення індукції магнітного поля. Записати і пояснити формулу сили Ампера.
Записати і пояснити формулу сили Лоренца в скалярному і векторному вигляді. Як визначається напрямок сили Лоренца?
Вивести формулу радіуса кола, по якій рухається заряджена частинка в магнітному полі.
Чому заряджена частинка, яка влітає в магнітне поле не перпендикулярно до його силових ліній рухається по спіралі ?
Опишіть рух зарядженої частинки в неоднорідному магнітному полі. Які точки поля називаються дзеркальними ?
Наведіть приклади практичного застосування сили Лоренца (відхиляючі системи в кінескопах, електронні лінзи, магнітні пастки).
Яка методика експериментального визначення питомого заряду електрона? Вивести робочу формулу.
Яка послідовність виконання роботи?
Вивести формулу похибок.
1 Лоренц Хендрік (1853-1478) - нідерландський фізик
2 „Силові лінії магнітного поля повинні входити в долоню лівої руки, чотири пальці напрямити в напрямі руху позитивно зарядженої частинки, тоді великий палець вкаже напрям сили Лоренца.”