Sprawozdanie z ćwiczenia A-22.

Zbigniew Kołodziejski	Zespół 7
Wydział Elektryczny A i R	Ocena z przygotowania:
14 .12.1995	Ocena za sprawozdanie:
Czwartek 11.15-14.00	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

Schemat układu do pomiaru wartości e/m.

Napięcie Anoda - Katoda w doświadczeniu wynosiło 1.5 V.

Prąd żarzecia lampy wynosił 100±1[mA]

Lp	Prąd cewki [ A ]	Prąd anoda katoda[ μA ]
1	0±0.01	55±0.56
2	0.2±0.03	50±0.51
3	0.4±0.05	45±0.46
4	0.5±0.06	43±0.42
5	0.7±0.08	30±0.29
6	0.9±0.09	20± 0.2
7	1±0.1	15±0.14
8	1.5±0.12	8±0.08
9	2±0.19	6±0.05
10	2.5±0.23	4.5±0.04
11	3±0.29	3.5±0.03
12	3.5±0.34	3±0.028
13	4±0.4	2.6±0.025

Prąd krytyczny odczytujemy z wykresu i określamy go na 0.51±0.2 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 obliczamy z różniczki zupełnej.

Wobec tego wynosi : (4.035 ± 0.97 )*10¹¹.

Wnioski

Wielkość wyznaczona w ćwiczeniu jest różna od wartości w tabelach z powodu dużego błędu związanego z klasą przyrządu pomiarowego ,odczytu ,zużytyej aparatury pomiarowej ,indukowanych się pól magnetycznych.W ćwiczeniu tym mogliśmy się zaznajomić z ruchem elektronu w stałym równoległym polu magnetycznym i elektrycznym.

---