WYZNACZANIE ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO e/m METODĄ

WYZNACZANIE ŁADUNKU WŁAŚCIWEGO e/m
METODĄ MAGNETRONOWĄ
PYTANIA KONTROLNE
1. Podać wartość ładunku elektronu
2. Podać wartość masy elektronu
3. Podać wartość ładunku właściwego elektronu
4. Omówić ruch elektronu w skrzyżowanym polu elektrycznym i magnetycznym
5. Omówić ruch elektronu w badanym układzie
UKŁAD POMIAROWY JEST POŁĄCZONY WEDŁUG SCHEMATU
CEL ĆWICZENIA
1. Wyznaczenie prądu krytycznego cewki Ikr, przy którym prąd anodowy zanika, tzn.
wszystkie elektrony są zawracane do katody.
2. Wyznaczenie ładunku właściwego elektronu e/m. Wartość tablicowa:____________C/kg
POMIARY:
Pomiarowi podlega natężenie prądu anodowego w obwodzie lampy.
Dla ustalonej wartości napięcia anodowego Ua, notuje się natężenie prądu anodowego Ia, w
funkcji natężenia prądu I, płynącego w cewce wytwarzającej pole magnetyczne.
WARIANTY ĆWICZENIA:
1. Dla trzech różnych wartości napięcia anodowego Ua z zakresu 3÷10V notować
wartości Ia. Granice zmienności prądu cewki: od 0 do 600mA co 50mA i dalej od 600
do 800mA co 20mA. Spadek prądu anodowego następuje pomiędzy 600 i 800mA
prądu cewki.
Natężenie prądu anodowego Ia, mA
dla napięcia
dla napięcia
Dla napięcia
I, mA
anodowego
anodowego
anodowego
_____V
_____V
_____V
0
...
...
...
2. Dla jednej wartości Ua notować wartości Ia od 500mA do 800mA co 10mA.
I, mA
0
...
...
...
Ia, mA
OPRACOWANIE WYNIKOW POMIARÓW:
1. Sporządzić wykres zależności Ia(I).
W przypadku wariantu 1. wszystkie charakterystyki przedstawić na jednym wykresie.
2. Określić błędy pomiarowe dla I oraz Ia, wynikające z użytych urządzeń pomiarowych.
3. Zaznaczyć na wykresie słupki błędów na kilku punktach pomiarowych.
4. Metodą regresji liniowej dopasować prostą do punktów pomiarowych na opadającej,
liniowej części charakterystyki.
5. Obliczyć Ikr jako punkt przecięcia dopasowanej prostej z osią odciętych (Ia=0).
6. Zaznaczyć tę wartość na wykresie charakterystyki.
7. Wyznaczyć ładunek właściwy jako
U
e
= A 2a ,
m
Ikr
gdzie A – stała aparaturowa, zależna od promieni anody i katody oraz od początkowej prądu
anodowego Ioa przy zerowym prądzie cewki
−0.4347
A = 6.28 ⋅ 10 9 Ia0
.
8. Przeprowadzić rachunek niepewności. W przypadku wariantu 1. obliczyć średnią ważoną
ładunku właściwego e/m.
9. Porównać otrzymaną wartość z wartością tablicową ładunku właściwego elektronu.