19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сбросовая характеристика

Изучение сбросовых характеристик магнетрона и определение удельного заряда электрона

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования Республики Беларусь

“Гомельский государственный университет им. Ф.Скорины”

Лабораторная работа №2

«Определение удельного заряда электрона

с помощью магнетрона»

Выполнил: Руденков А.С.

Cтудент группы Ф-21

Цель работы: изучение сбросовых характеристик магнетрона и определение удельного заряда электрона.

Приборы и принадлежности:

2. Универсальный источник питания ВУП-2.

3. Потенциометр в цепи анода =1000 Ом.

4. Микроамперметр в цепи анода.

5. Миллиамперметр в цепи соленоида.

6. Вольтметр в анодной цепи.

1. Собрал электрическую цепь, включил универсальный источник питания и дал ему прогреться в течение 10 минут.

2. Установил с помощью потенциометра напряжение в анодной цепи порядка 70 В. Постепенно увеличивая с помощью реостата силу тока

в соленоиде,фиксировал соответсвующие значения анодного тока.

Построил сбросовую характеристику магнетрона.

3. Вычислил изменения анодного тока ,соответствующее одинаковым

приращением тока в соленоиде,построил график зависимости .

4. Вычислил удельный заряд электрона по формуле:

.

5. Повторил измерения согласно пунктам 2-4 при значениях анодного

, В

,

,

,

,

,

,

Обработка результатов измерений. 1. Построить графики сбросовых характеристик магне­трона Iа=f(Iс) для каждого из значений анодного напря­жения 80 В и 130 В и определить по ним критические

1. Построить графики сбросовых характеристик магне­трона Iа=f(Iс) для каждого из значений анодного напря­жения 80 В и 130 В и определить по ним критические значения Iс.

2. Вычислить критические зна­чения индукции магнитного поля Bкр по формуле (7) для критических зна­чений силы тока в соленоиде Iс. Число витков n на единицу длины соленоида принять равным (данные приведены на установке)

Читать еще:  Где можно занять деньги

3. По формуле (6) для каждого значения Bкр вычислить удельный заряд электрона е/т и найти его среднее значение.

Величину принять равной Rц =(8,70 0,05)*10 -3 м.

4. Рассчитать теоретическое значение удельного заряда электрона е/т, используя значения е и т, взятые из справочника, и сравнить экспериментально полученное значение е/m (6)с теоретическим значением.

5. На основании формулы (6) вывести формулу относи­тельной неопределенности (погрешности) для расчета удельного заряда, и по ней найти относительную и абсолютную неопределенности. При этом можно принять

.

Контрольные вопросы

1. Что такое удельный заряд? В каких единицах он измеряется?

2. Что такое магнетрон? Каковы направления векторов напряженности электрического и магнитного полей .

3. Записать выражение для силы Лоренца. Как определить ее направление?

4. Каковы траектории электронов в магнетроне при наличии и отсут­ствии тока в соленоиде?

5. Что такое сбросовая характеристика лампы (магнетрона)? Каков ее вид?

6. Почему в реальном случае сбросовая характеристика не является «ступенчатой»?

7. Что такое критическое значение индукции Вкрмагнитного поля? Как его определить?

8. Что такое термоэлектронная эмиссия?

Литература:[1], § 105; § 114, 115.

СОДЕРЖАНИЕ

Общие указания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Обработка результатов измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Работа 26. Измерение емкости конденсатора методом

баллистического гальванометра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Работа 27. Определение ЭДС источника тока методом

Работа 28. Законы Кирхгофа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Работа 29. Измерение сопротивлений при помощи моста

постоянного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Работа 30. Определение удельного сопротивления проводника . . . . . . . . . 35

Работа 31. Исследование работы источника постоянного тока . . . . . . . . . . 43

Работа 32. Исследование полей магнитного и электрического

Работа 33. Измерение элементов земного магнетизма . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Работа 34. Определение индукции магнитного поля на оси

Работа 35. Определение индукции магнитного поля на основе

закона Ампера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Читать еще:  Как подобрать ключевые слова для рекламы

Работа 36. Изучение основной кривой намагничивания

Работа 37. Определение удельного заряда электрона

методом магнетрона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88

Сводный темплан 2004 г.

Лицензия ЛР № 020308 от 14.02.97

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.07.953.п.005641.11.03 от 21.11.2003г.

Подписано в печать 2004. Формат 60х84 1/16.

Б. кн.-журн. П.л. 9,25. .Б.л. .4,625. РТП РИО СЗТУ.

geologia[1] / test geology / Mixed tests / 2-й сем / Методички / Лаб 8

Электричество и магнетизм Лабораторная работа № 8

Министерство образования РФ

Санкт- Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

Кафедра общей и технической физики.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА»

2004 г.

Цель работы – по «сбросовым» характеристикам магнетрона найти удельный заряд электрона.

Общие сведения

В упрощенном виде магнетрон представляет собой вакуумный диод, состоящий из двух коаксиальных цилиндров, катода радиусом а и анода радиусом b, который помещен во внешнее однородное магнитное поле , направленное вдоль оси цилиндров. Между катодом и анодом приложено напряжение Uа, создающее электрическое поле ( — такие поля называются скрещенными).

Под действием электрического поля

электрон движется ускоренно и его скорость определяется величиной анодного напряжения

.

На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца

.

Так как эта сила перпендикулярна скорости, то электрон будет двигаться по криволинейной траектории с переменным радиусом кривизны R:

.

Для упрощения задачи будем считать, что электроны движутся по круговым орбиты с радиусом

.

Из приведенного соотношения следует, что радиус круговой траектории зависит от удельного заряда электрона , анодного напряжения Ua и индукции магнитного поля В.

Рассмотрим влияние магнитного поля на величину тока диода при заданном значении Ua.

В отсутствии магнитного поля (В = 0) электроны от катода к аноду летят по прямым линиям (см. рис. 2), причем все электроны, испускаемые катодом, достигают анода. При малых значениях В кривизна траектории велика (см. кривую 2). Поэтому и в этом случае все электроны достигают анода (анодный ток остается практически постоянным). При определенном значении радиус кривизны траектории (кривая 3) в этом случае электроны движутся по замкнутым траекториям и только часть их достигает анода. При дальнейшем увеличении В (кривая 4) практически все электроны возвращаются к катоду и ток в диоде близок к нулю. Таким образом зависимость тока в диоде от В имеет характер «сбросовой» характеристики (рис. 3).

Читать еще:  Теплая ли вода 23 градуса

Зная критический радиус и соответствующее значение , найдем удельный заряд электрона

В работе сбросовые характеристики снимаются в зависимости от тока соленоида IС.

На построенном графике определяется величина , при которой изменение тока происходит максимально быстро. По этому значению рассчитывается критическое поле

,

здесь

Порядок выполнения работы

Для вычисления удельного заряда электрона необходимо экспериментально построить “сбросовую“ характеристику, т.е. зависимость анодного тока от тока через соленоид Ia = f ( Ic), по которой определить Вкр (критическое значение индукции магнитного поля), а затем по соответствующей формуле вычислить удельный заряд электрона.

1. Экспериментальная часть

1.1. Ознакомиться с электрической схемой, измерительными приборами, способами регулировки тока и напряжения.

1.2. Снять “сбросовую“ характеристику для трёх значений анодного напряжения : 100 В, 120 В, 140 В, соблюдая следующую последовательность действий:

— подготовить таблицу для записи результатов измерений;

— включить блок питания схемы (ключи К1 , К2 , К3 , К4);

— установить с помощью переключателя П1 по вольтметру напряжение 100 В;

— ток соленоида Ic по амперметру А2 установить с помощью системы реостатов R2;

— измерить анодный Ia ток в лампе по миллиамперметру и записать в таблицу 1, для этого затем последовательно установить значения тока соленоида: 0, 0.5 , 0.75 , 1.0 , 1.25 , 1.5 , 1.75 , 2.0 , 2.5 , 3.0 , 3.5 , 4.0 , 5.0 А. Каждый раз, устанавливая рекомендуемое значение тока соленоида, следует проверять величину анодного напряжения.

1.3. Установить анодное напряжение 120 В и повторить операции по пункту 1.2.

1.4. Установить анодное напряжение 140 В и повторить операции по пункту 1.2 .

Источники:

http://vunivere.ru/work22661
http://lektsii.org/1-70063.html
http://studfile.net/preview/2834284/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector