Meghatározása specifikus töltés elektron
A cél a munkát. hogy meghatározzák a konkrét töltés az elektron mozgás egy elektron egy diódát elhelyezni olyan mágneses mezőben.
Felszerelés. tábla egy diódát és egy tekercs tápegység, voltmérő, milliammeter, fogóval.
A fajlagos töltés - jellegzetes az elemi részecskék, egyenlő az arány a töltés tömeg. Néhány kísérletben a mérést mindkét töltés és tömeg nem lehetséges, de lehetséges, hogy meghatározza az adott díjat, amelynek értéke lehetővé teszi, hogy a részecske. Specifikus elektron töltése lehet meghatározni, például egy hengeres magnetron.
Magnetron - egy vákuumcső, amelyben a mozgását elektronok vezérli a mágneses mező. Magnetron használják rádiótechnika generálni mikrohullámú rezgések. A felhasznált papír, mint a magnetron vákuumcső - 11P dióda 1C, amely kerül egy mágneses mező a tekercs egy aktuális.
Emittált elektronok a fűtött katód miatt a jelenség a elektronemisszió érdekében, mozgó az anód felé egy elektromos mező. Az elektromos térerősség legfeljebb a katód, és a maradék helyet az elektromos mező gyenge. Ezért, az elektronok felgyorsulnak, közel a katód, majd mozgott szinte állandó sebességgel egy radiális irányban az anód. elektron sebessége V lehet meghatározni a törvény az energiamegmaradás. A potenciális energia az elektron az elektromos mező, amikor mozog a katód felől az anód alakul át kinetikus energia:
ahol E, m - elektron töltése és tömege; U - a potenciális különbség a katód és az anód a dióda.
Ha bekapcsolja a mágneses mező orientált tengelyével párhuzamosan a dióda, így merőleges a sebességvektor, hogy kezd hatni az elektronok a Lorentz-erő
ahol B - a mágneses indukció.
erőirány lehet meghatározni a bal oldali szabály: ha a négy ujjával húzza a sebesség és a távvezetékek szerepelnek a kezét, majd lehajolt a hüvelykujj jelzi az irányt erő a pozitív töltés. Egy negatív elektron - éppen ellenkezőleg. Lorentz-erő merőleges a sebességvektor, ezért ez a centripetális erő. Ezért, az elektron pálya egy körív. Szerint a Newton második törvénye a termék az elektron masszát a centripetális gyorsulás egyenlő az erő a Lorentz:
Valójában, az elektron sebessége miatt közötti kölcsönhatás egy pár különálló, nem minden elektronok merőlegesen a katód. Ezért az anód áram fokozatosan fog csökkenni, először éri el az anódot lassú elektronok, majd gyorsabban. RMS sebesség, nyert (1) egyenlet felel meg a részét a legmeredekebb csökkenés gráf (ábra. 2).
Megoldása egyenletet (1) és (3) adott R = R / 2, megkapjuk a képlet a számítás a fajlagos töltésű elektron
A mágneses indukció a közepén a tekercs lehet képlettel számítjuk ki:
g
Kísérleti mérése specifikus töltés elektron keletkezik egy laboratóriumban. Ez magában foglalja 1) a modul az elektronikus lámpa belsejében elhelyezett tekercs; 2) tápegység egy ampermérőt mérésére áramerősség a tekercsben, és egy voltmérőt, 3) milliammeter mérésére anódáram (3. ábra). És egy tápegység kábel köti össze.
1. Állítsa a mérési tartomány 20 mA milliammeter. Ellenőrizze a kapcsolatot a modult a „RA” jack. A mutató nullát.
2. kapcsolja be a tápegységet a 220 hálózati B. A változtatható ellenállás, hogy állítsa be az anód feszültség tartományban 12-120 V, minimális átfolyó áram a tekercs (0,5 A). Miután a katód fűtőáram kell jelennie anód áramkört, a detektált milliammeter.
Ismételjük meg a mérést az anódáram, változó áramerősség keresztül egy tekercset a tartományban 0,5 A 1,5 A minden 0,1 A (az egyik részlege a skála a árammérő). Az eredmények vannak írva a táblázatban. 1.
Az áram a tekercs Jkat. A
4. Szerkesszünk egy grafikont erő Jan anódáram áram erőssége a tekercsben Jkat. Mérettáblázat legalább fél oldal. A tengelyek jelzik egységes skála. Közel pont végezzen egy sima görbe, hogy pont volt minimális alakváltozás.
5. Határozza meg a grafikon az átlagos értéke a kritikus áram intenzitását a tekercset az abszcissza jkr középső része, a legmeredekebb csökkenés anódáram (ábra. 2). Record táblázat. 2.
6. Számítsuk ki a (5) képletű, az átlagos értéke a kritikus mágneses mező indukciós tekercsek, behelyettesítve a kritikus áram. Record táblázat. 2.
Kiszámítjuk az átlagos értéke a fajlagos töltés az elektron, amelyet a képlet (4).
7. Rate szisztematikus mérési hiba a konkrét felelős formula
feltételezve, hogy a hiba oka nagyrészt pontatlan meghatározása kritikus áram. Vegyük 2Jkr egyenlő szélességű meredek csökkenése részét (ábra. 2).
9. Ahhoz, hogy a következtetéseket. rekordot
1. Határozza meg a konkrét felelős a részecskék. Maximális részecske fajlagos költség?
2. Record a Lorentz-erő képlet. Hogyan határozza meg az irányt a Lorentz-erő? Magyarázza példákkal.
3. Írja fel az egyenletet Newton második törvénye a mozgás az elektron egy keresztirányú mágneses mező.
4. magyarázza az oka változó a pályáját a elektron a katód és az anód a dióda növekvő mágneses mező. Adjuk kritikus indukció.
5. Magyarázza anód jelenlegi függőségét az erő növelésével mágneses mezőt. Miért jelenlegi recesszió nem fordul elő hirtelen a kritikus értéket indukciós?
6. képletek kiszámításához az adott díjat az elektron mozgás a magnetron.