LABOLATORIUM Z FIZYKI I |
Ćwiczenie nr:31 |
||||
|
Data: |
||||
Wydział: WIP |
Grupa: A-21 |
Zespół: 6 |
Punktacja: |
Przygotowanie: |
|
Nazwisko i imię: Michał Bauer |
|
|
|||
Temat ćwiczenia: RUCH ELEKTRONU W POLU MAGNETYCZNYM I ELEKTRYCZNYM, WYZNACZANIE WARTOŚCI e/m |
|
|
|||
|
|
Sprawozdanie: |
|||
|
|
Suma punktów: |
|||
Prowadzący: |
|
|
Wyznaczanie wartości e/m metoda magnetronu.
I cewki [mA] |
01 |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2250 |
2500 |
2750 |
3000 |
3250 |
3500 |
3750 |
4000 |
4250 |
4500 |
6000 |
I anody [mA] |
17,5 |
17,5 |
17,5 |
17,25 |
15 |
11,25 |
8 |
6 |
4,5 |
3,5 |
2,5 |
1,75 |
1,5 |
1 |
0,75 |
0,5 |
Dane magnetronu;
- promień katody a = 0.9 mm
- promień anody b = 1,8 mm
- gęstość uzwojenia głównego n = 5.85 x 103 m-1
- Ua = 3.6 V
- Uż = 5 V
- Ia = 0 - 30mA
- Ic =0-5 A
- Ikr odczytujemy z wykresu obliczając w programie Origin punkt przegięcia wykresu Ia(Ic)
- Ikr=2,25A
Korzystam ze wzoru i obliczam e/m.
e/m=8U/μ02N2 Ikr2b2 (1-a2/b2)2
=8*3,6/157,7536*10-14*34,2225*106*5,0625*0,00000324*0,5625=5,206*1011
Obliczam błąd metodą różniczki zupełnej:
Δ e/m=|8U/μ02N2 Ikr2b2 (1-a2/b2)2 |*|Δ Ikr |=
=|8*3,6/157,7536*10-14*34,2225*106*5,0625*0,00000324*0,5625|*|0,07|
=±0,364*1011
Czyli po wykonaniu wszystkich obliczeń wychodzi, że
e/m=5,206*1011 ±0,364*1011
2.Oblicznie e/m w przypadku pola magnetycznego poprzecznego.
+I[mA] |
33 |
61 |
93 |
127,5 |
157,5 |
185 |
210 |
237,5 |
Dz |
2,5 |
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
17,5 |
20 |
-I[mA] |
33 |
61 |
93 |
127,5 |
157,5 |
185 |
210 |
237,5 |
Dz |
2,5 |
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
17,5 |
20 |
3.Wnioski
Wartość e/m można obliczyć korzystając z wielu urządzeń: magnetronu, oscyloskopu w cewkami generującymi pole poprzeczne i podłużne do kierunku przemieszczania się elektronów. W magnetronie wraz ze zwiększaniem wartości prądu dostarczanego do cewki spadała wartość prądu anodowego co związane było ze wzrostem pole magnetycznego które odkształca tor ruchu elektronu. Gdy prąd osiągnie wartość krytyczna prąd anodowy spada prawie do zera. Dzieje się tak dlatego, że pole B wygenerowane przez prąd dostarczany do cewki uniemożliwia bezpośrednie dotarcie elektronów z katody do anody, krążą one wokoło katody zderzając się ze sobą i dzięki temu nieznaczna ich ilość może jednak dotrzeć do anody co powoduje ze nadal płynie prąd anodowy ale o bardzo małej wartości.
W przypadku drugim gdy pomiarów dokonujemy w polu magnetycznym poprzecznym na oscyloskopie widać jaki wpływ ma wartość prądu na wychylenie elektronu z toru prostopadłego do kierunku pola magnetycznego. Im prąd ma większą wartość tym wychylenie jest większe.