2. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARU
I[mA] |
Ua=5[V] |
Ua=8[V] |
Ua=12[V] |
|
Ia [μA] |
||
|
|
|
|
0 |
135 |
250 |
440 |
20 |
130 |
255 |
435 |
40 |
130 |
255 |
435 |
60 |
130 |
255 |
435 |
80 |
130 |
255 |
430 |
100 |
125 |
250 |
430 |
110 |
120 |
245 |
425 |
120 |
115 |
240 |
420 |
130 |
115 |
235 |
420 |
140 |
105 |
230 |
410 |
150 |
80 |
210 |
395 |
160 |
85 |
180 |
365 |
170 |
60 |
155 |
320 |
180 |
55 |
135 |
280 |
190 |
55 |
125 |
250 |
200 |
50 |
110 |
230 |
220 |
45 |
95 |
190 |
240 |
40 |
85 |
170 |
260 |
35 |
80 |
155 |
280 |
35 |
75 |
145 |
300 |
30 |
70 |
135 |
320 |
30 |
70 |
130 |
340 |
30 |
65 |
120 |
360 |
25 |
65 |
115 |
380 |
25 |
60 |
110 |
400 |
25 |
55 |
105 |
3. Wykresy (w załączeniu)
4. Zestawienie wyników
Ua [V] |
Ikr [A] |
Bkr [T] |
e/m [C/kg] |
(e/m)śr [C/kg] |
Błąd bezwzgl. (e/m)gr [C/kg] |
Błąd wzgl. (e/m) |
5 |
0,16 |
0,0020 |
1,52⋅1011 |
2,19⋅1011 |
1,3⋅1010 |
8,5% |
8 |
0,17 |
0,0022 |
2,16⋅1011 |
|
1,6⋅1010 |
7,3% |
12 |
0,18 |
0,0023 |
2,89⋅1011 |
|
1,9⋅1010 |
6,6% |
5. Obliczenia
5.1 Obliczenie indukcji magnetycznej w pobliżu środka cewki Bkr
Korzystamy ze wzoru:
Bkr = β ⋅ Ikr
Bkr1 =1,35 ⋅ 10-2 T/A ⋅ 0,16 A = 2,0⋅ 10-3 T
Bkr2 =1,35 ⋅ 10-2 T/A ⋅ 0,17 A = 2,2⋅ 10-3 T
Bkr3 =1,35 ⋅ 10-2 T/A ⋅ 0,18 A = 2,3⋅ 10-3 T
5.2 Obliczanie e/m
Korzystamy z wzoru:
5.3 Obliczanie średniej arytmetycznej e/m
5.4 Obliczanie błędów:
6.4.1 Obliczanie błędów bezwzględnych granicznych dla poszczególnych pomiarów
5.4.2 Obliczanie błędu względnego dla przykładowego pomiaru:
5.4.3 Obliczanie wartości średnich:
Średni błąd bezwzględny
Średni błąd względny
6. Wnioski
W doświadczeniu wyznaczania e/m z pomiarów efektu magnetronowego wyznaczona wartość ładunku właściwego elektronu e/m wyniosła :
e/m = 2,19*1011 C/kg
Trochę różni się ona od teoretycznej wartości ładunku właściwego elektronu
e/m = 1.7588*1011 C/kg.
Miało na to wpływ szereg błędów, spowodowanych między innymi niedoskonałością przyrządów pomiarowych. Uważamy, że podczas wykonywania pomiarów na błąd wyniku mógł wpłynąć niestabilizowany zasilacz zastosowany do utrzymywania napięcia anodowego, ponieważ każda zmiana prądu diody powodowała zmianę napięcia anodowego, co pociągało za sobą ponowną jego regulację. Nie bez znaczenia było też zastosowanie metody graficznej do wyznaczania prądu Ikr, ponieważ nie jest to na pewno metoda dokładna i oszacowanie wartości tego prądu jest obarczone dość dużym błędem. Myślimy, że pomimo tych wszystkich niedokładności pomiarów, cel został osiągnięty i wyznaczona wartość e/m nie odbiega bardzo od wartości teoretycznej.