Порядок выполнения работы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА

 

Выполнил студент гр. _______________ Ф.И.О ___________________

 

Подпись преподавателя _________________ дата __________________

 

Цель работы: ознакомление с одним из методов измерения удельного заряда электрона.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомьтесь со схемой электрической цепи, данной на рис.1, а также на панели установки. Определите цену деления каждого измерительного прибора.

2. Ручки потенциометров ПА и П поверните против часовой стрелки до упора (т.е. на нуль).

3. Включите установку в сеть. Ручкой потенциометра ПА установите анодное напряжение U_A1 и поддерживайте его постоянным до конца снятия одной характеристики.

4. Снимите так называемую сбросовую характеристику магнетрона I _A = f (I), т.е. зависимость величины анодного тока I _A от тока катушки I. Для этого, удерживая кнопку S в нажатом состоянии, медленно увеличивайте ток I в катушке с помощью ручки потенциометра П и заносите в таблицу каждое значение этого тока I и соответствующее ему значение анодного тока I _A. Снимите 10 значений тока катушки для анодного напряжения U_A1.

5. Аналогичные сбросовые характеристики снимите для анодных напряжений U_A2 и U_A3. Рекомендуемые величины U_A1, U_A2 и U_A3 указаны на лабораторных установках. Все результаты измерений занесите в таблицу и получите подпись преподавателя о завершении эксперимента.

6. Приведите установку в исходное состояние и отключите от сети.

7. По табличным данным постройте графики трех сбросовых характеристик на одних координатных осях.

8. На графике каждой характеристики I _A = f (I) найдите точку сброса анодного тока I _A и соответствующее ей критическое значение тока в катушке I _кр. Критический ток можно определить как ток катушки, при котором ток анода начинает резко уменьшаться. Вычислите B_кр по формуле

.

9. По формуле

(1)

вычислите удельный заряд для каждого из трех опытов и найдите среднее его значение.

Значения , , даны в описании на рабочем столе.

10. Полученное среднее значение сравните с табличным.

 

№ п/п	... В	... В	... В
I, А	IA, мА	I, А	IA, мА	I, А	IA, мА
, Кл/кг
Кл/кг Кл/кг (экспериментальное) (табличное)

 

 

Контрольные вопросы

1. Что называется удельным зарядом? Какой метод измерения удельного заряда электрона используется в этой работе?

2. Чему равна и куда направлена сила, с которой электрическое поле действует на заряженную частицу?

3. Чему равна и куда направлена сила, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу.

4. Почему полученные сбросовые характеристики не прямоугольные?

5. На основе каких соображений выводится рабочая формула (1)?

6. Может ли электрон в скрещенных однородных полях двигаться прямолинейно и равномерно? Если да, то при каких условиях?

 

Рассмотренные здесь вопросы можно найти в литературе: Иродов И.Е. "Основные законы электромагнетизма" изд.2-е, М.:Высш.шк., 1991, 289 с §1.1 Электрическое поле; §6.1 Сила Лоренца.