Nr ćwiczenia 206 |
Data: 11.04.01 |
Imię i Nazwisko Krzysztof Fąka |
Wydział Elektryczny |
Semestr II |
Grupa E-2 Nr lab. 3 |
Prowadzący: Prof. dr hab. Danuta Wróbel |
Przygotowanie
|
Wykonanie |
Ocena
|
TEMAT: Pomiar Stosunku e/m Metodą Odchyleń W Polu Magnetycznym.
Wprowadzenie
Na posiadaj*c* ładunek elektryczny cząstkę, poruszaj*c* się w polu elektrycznym i magnetycznym, działa siła, zwana siłą Lorentza określona wzorem:
gdzie: q - *adunek cz*stki, v - jej pr*dko**, E - nat**enie pola elektrycznego, B - indukcja magnetyczna.
Dzia*anie obu p*l prowadzi do zmiany wektora pr*dko*ci - w polu elektrycznym mo*e si* zmienia* kierunek i warto** pr*dko*ci, natomiast w polu magnetycznym warto** pr*dko*ci pozostaje sta*a, zmienia si* jedynie jej kierunek.
Nab*j w*a*ciwy jest to iloraz *adunku cz*stki do jej masy (q/m). W celu okre*lenia naboju w*a*ciwego elektronu (e/m) mo*na pos*u*y* si* lamp* oscyloskopow* z odchylaniem magnetycznym w kierunku Y. Pole magnetyczne wytwarzane jest w wyniku przep*ywu pr*du przez uzwojenie umieszczone na zewn*trz lampy. Indukcja magnetyczna B jest wprost proporcjonalna do nat**enia pr*du I:
Wsp**czynnik proporcjonalno*ci c okre*lony jest empirycznie. Po wyj*ciu z obszaru pola magnetycznego elektrony biegn* w linii prostej i w ko*cu uderzaj* w ekran fluorescencyjny wywo*uj*c jego *wiecenie.
Warunek r*wnowagi si*y odchylaj*cej w obszarze pola magnetycznego i si*y bezw*adno*ci wyra*a r*wnanie z którego można wyrazić wielkość e/m:
gdzie R jest promieniem krzywizny toru. Pr*dko** mo*na wyrazi* poprzez napi*cie Ua, przyr*wnuj*c energi* kinetyczn* do pracy wykonanej przez pole elektryczne na drodze mi*dzy katod* i anod*:
Promie* krzywizny R mo*na natomiast wyrazi* w postaci:
gdzie: l - odleg*o** ekranu lampy oscyloskopowej od *rodka cewki, d - *rednica cewki odchylaj*cej, y - odchylenie plamki na ekranie wzgl*dem po*o*enia przy B = 0.
Uwzględniając powyższe wzory ostatecznie otrzymujemy:
Wyniki pomiarów i obliczenia
Wyniki pomiarów i obliczeń zestawiłem we wspólnej tabeli, przy czym:
Dokładność pomiaru natężenia prądu wynosi:
ΔI = 1 ⋅ 10-4 A
Dokładność pomiaru odchylenia:
Δy = 1 ⋅ 10-3 m
Wartość wyrażenia