moje spr, labki, ćwiczenie 206, Nr ćwiczenia


Nr ćwiczenia 206

data 25.03.14

Imię i Nazwisko Krystyna Sokołowska

Wydział Fizyki Technicznej

Semestr 2

grupa 3
nr lab 5

Prowadzący Marek Weiss

przygotowanie

wykonanie

ocena

Pomiar e/m metodą odchyleń w polu magnetycznym

  1. Podstawy teoretyczne

Wykorzystane wzory:

0x01 graphic
[C/kg] , który powstał poprzez przekształcenie następujących wzorów:

-równowaga siły Lorentza i siły bezwładności:

0x01 graphic
[N]

-przyrównanie energii kinetycznej do pracy wykonanej przez pole elektryczne:

0x01 graphic
[N]
-Promień krzywizny R:

0x01 graphic
[m]

Przebieg ćwiczenia:

1. Przygotowanie obwodu elektrycznego zgodnie ze schematem

2. Aktywacja obwodu i odczytanie wartości początkowych y'0.

3. Zapisanie wartości y' dla prądu od 10 do 150 mA co 10mA oraz obliczenie wartości wychylenia y = y' - y'0. Wynika zapisać w metrach.

4. Dla każdego wyniku obliczyć e/m, następnie średnią i odchylenie standardowe.

5. Przedstawić zaokrąglone wyniki i ich błędy. Napisać wnioski.

  1. Wyniki pomiarów

y'0=11 [cm] Δy=0,1 [cm] Δi=0,1 [mA] C=(8,3±0,1)*1011 [A3*s*kg-1*m-2]

i [mA]

10,1

20

30,3

40,1

50,4

60

70

80,2

90,2

100,1

110

120

130,2

140

150

y' [cm]

10,6

10,1

9,7

9,2

8,8

8,3

7,8

7,3

6,8

6,3

5,8

5,3

4,7

4,1

3,6

y [cm]

0,4

0,9

1,3

1,8

2,2

2,7

3,2

3,7

4,2

4,7

5,2

5,7

6,3

6,9

7,4

y [m]

0,004

0,009

0,013

0,018

0,022

0,027

0,032

0,037

0,042

0,047

0,052

0,057

0,063

0,069

0,074

-i [mA]

10,1

20

30,1

40,1

50

60

70,2

80,2

90,1

100

110

120,2

130,2

140

150

y' [cm]

11,5

11,9

12,3

12,8

13,2

13,6

14,1

14,6

15,1

15,5

16,1

16,6

17,1

17,6

18,2

y [cm]

0,5

0,9

1,3

1,8

2,2

2,6

3,1

3,6

4,1

4,5

5,1

5,6

6,1

6,6

7,2

y [m]

0,005

0,009

0,013

0,018

0,022

0,026

0,031

0,036

0,041

0,045

0,051

0,056

0,061

0,066

0,072

  1. Obliczenia

0x01 graphic
[C/kg]

Tabela e/m w zależności od kierunku prądu i:

i

1,3E+11

1,68E+11

1,528E+11

1,67E+11

1,58E+11

1,68E+11

1,73E+11

1,77E+11

1,8E+11

1,83E+11

1,85E+11

1,87E+11

1,94E+11

2,02E+11

2,02E+11

-i

2,03E+11

1,68E+11

1,548E+11

1,67E+11

1,61E+11

1,56E+11

1,62E+11

1,67E+11

1,72E+11

1,68E+11

1,78E+11

1,8E+11

1,82E+11

1,84E+11

1,91E+11

Średnia i odchylenie standardowe średniej:

śr = 1,741E+11 σs = 3,198E+09

Zaokrąglenia:

śr ≈ 1,741E+11 σs ≈ 0,032E+11

Postać ostateczna:

0x01 graphic

  1. Dyskusja błędów

Jak widać z tabeli wyników e/m wartości wahają się od 1,3E+11C/kg do 2,03E+11C/kg. Możemy z tego wywnioskować, że bardzo trudno wyznaczyć mierzoną wartość bezpośrednio z kilku pomiarów. Jednakże wykonanie większej serii możemy uzyskać wiarygodny wynik.

Wnioski

Wartość tablicowa e/m wynosi 1,758847*1011 C/kg, co za tym idzie, możemy zauważyć, że wynik ten mieści się w granicach błędu. Możemy wnioskować, że większa seria pomiarowa (w większym zakresie natężania prądu) umożliwiłaby dokładniejsze wyznaczenie e/m.



Wyszukiwarka