A22, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 31-Ruch elektronu w polu magnetycznym i elektrycznym. Wyznaczanie wartości em

Pobierz cały dokument a22.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.31.ruch.doc Rozmiar 81 KB

Fragment dokumentu:

Sprawozdanie z Ćwiczenia A-22

Wydział	Dzień/godz. czwartek 11-14			Nr zespołu
Elektryczny	Data 16-05-1996			22
Nazwisko i Imię	Ocena z przygotowania		Ocena z sprawozdania		Ocena
1. Bałazy Andrzej
2. Mirski Wojciech
Prowadzący:		Podpis
		prowadzącego

Temat: Ruch elektronu w polu magnetycznym i elektrycznym. Wyznaczanie wartości e/m.

1. Wiadomości podstawowe

Na poruszający się ładunek w polu elektrycznym o natężeniu E działa siła

której wartość nie zależy od prędkości poruszającego się ładunku. Natomiast pole magnetyczne oddziałuje na ładunki elektryczne siłą Lorentza:

gdzie v jest prędkością ładunku, a B indukcyjnością pola magnetycznego. Z własności iloczynu wektorowego wynika, że wektor siły jest prostopadły do płaszczyzny wyznaczonej przez wektory v i B, a jego zwrot wyznacza reguła śruby prawoskrętnej. Łatwo zauważyć, że pole magnetyczne nie działa na ładunek elektryczny wówczas, gdy ładunek nie porusza się lub gdy porusza się w kierunku linii indukcji pola magnetycznego. Siła działająca na ładunek będzie miała wartość największą, gdy ruch ładunku będzie się odbywał prostopadle do linii indukcji magnetycznej B. Ponieważ siła Lorentza jest zawsze skierowana prostopadle do kierunku ruchu ładunku, to praca wykonana przez tę siłę nad ładunkiem wynosi 0. Z tego powodu stałe pole magnetyczne nie może zmienić energii kinetycznej poruszającego się ładunku, a zatem i wartości prędkości, może tylko zmienić kierunek jego ruchu.

Całkowita siła działająca na ładunek znajdujący się jednocześnie w polach elektrycznym i magnetycznym jest sumą wektorową sił (Lorentza, siły działającej na ładunek w polu elektrycznym) i wyraża się wzorem:

2.Opracowanie wyników i dyskusja błędów

W pierwszej części ćwiczenia wyznaczono wartość e/m metodą magnetronu.

Rozpatrując zależność prądu anodowego od zewnętrznego pola magnetycznego można w prosty sposób wyznaczyć stosunek ładunku do masy elektronu - e/m.

w celu wyznaczenia prądu krytycznego I_kr wykonano wykres zależności prądu anodowego od prądu płynącego przez cewkę.

Z wykonanego wykresu odczytano wartość prądu krytycznego I_kr = 1 ± 0,05 A Przy obliczaniu wartości e/m korzystamy ze wzoru .

Dane potrzebne do obliczeń:

U = 1,5 [ V ]

N=1050 [ zw ]

a = 0 [ m ]

b=4.7 10-3 [ m ]

μ₀ = 4π 10⁷ [ Tm/A ]

Pobierz cały dokument a22.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.31.ruch.doc rozmiar 81 KB