Sprawozdanie z ćwiczenia A-22.

Rafał Łopatka	Zespół nr 6.
Wydział Elektryczny	Ocena z przygotowania:
Czwartek 1115 - 1400	Ocena ze sprawozdania:
Data : 16-11-95	Zaliczenie:
Prowadzący: dr Gronowska	Podpis:

RUCH ELEKTRONU W POLU MAGNETYCZNYM I ELEKTRYCZNYM.

WYZNACZENIE WARTOŚCI e/m.

Podstawy fizyczne

Na poruszający się ładunek w polu elektrycznym o natężeniu E działą 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 włas-

ności 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 mag-

netycznego. 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 skierownana 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.

Wyniki pomiarów

Napięcie Anoda - Katoda w doświadczeniu wynosiło 1.5 V.

Prąd żarzecia lampy wynosił 85±0.9 mA.

Prąd cewki [ A ]	Prąd anoda katoda [ μA ]
0±0.01	59.5±0.60
0.3±0.003	52±0.52
0.6±0.01	46±0.46
0.8±0.01	35±0.35
1.2±0.01	17±0.17
1.3±0.01	15±0.15
1.8±0.02	11±0.11
2.4±0.02	8.5±0.08
2.9±0.03	7±0.07
3.4±0.03	6±0.06
4±0.04	5±0.05

Wykres danych z tabeli.

I_AK [ μA ]

I cewki [ A ]

przybliżony za pomocą wielomianu

2 3 4 5

58.9867 + 5.09026 x - 84.4421 x + 61.5887 x - 16.6289 x + 1.55487 x

Prąd krytyczny odczytujemy z wykresu i określamy go na 1±0.5 A.

Przy obliczaniu wartości e/m korzystamy ze wzoru
.

Dane potrzebne do obliczeń:

N=9250 [ zw/m ].

b=4.7 10-3 [ m ].

μ₀ = 4π 10⁷ [ Tm/A ].

Błąd dla obliczonej wartości oszacowuje się za pomocą różniczki zupełnej :

Wobec tego wynosi : (4.034762844 ± 0.961291344 )*10¹¹.

Wnioski

Szukana wielkość w ćwiczeniu wyznaczona przez nas jest różna od rzeczy-

wistej ze względu na duży błąd pomiaru prądu krytycznego, który z kolei jest

obarczony bardzo dużym błędem odczytu.

---