unde m - masa particulei, care se presupune a fi independent de viteza care corespunde mișcării la o viteză de u, mult mai mică decât viteza luminii în vid.
Utilizarea expresiilor (1), (2) și (3), putem găsi accelerarea unei particule încărcate se deplasează în câmpurile electrice și magnetice:
Această ecuație arată că mișcarea particulelor încărcate în câmpuri de forță depinde de q / t, care se numește taxa specifică a particulelor. Studiind mișcarea diferitelor particule încărcate în câmpuri electrice și magnetice, este posibil să se determine încărcătura specifică a particulelor și, prin urmare, să obțină informații despre natura particulelor. In acest laborator a determinat raportul e de sarcina electronului la masa m de magnetron.
Se numește dispozitiv magnetron în care electronii se deplasează în reciproc perpendiculare imno câmpuri electrice și magnetice. În acest caz, magnetronului este conceput ca un mini-bloc „magnetron“, în care câmpul magnetic este dată de bobina cos-cilindrice cu curent (solenoid), care este plasat în interiorul unei diode cu vid - lampă electronic cu doi electrozi: un catod și un anod. Electrozi cilindric lampă (Fig. 1), iar axa lor comună coincide cu axa co-solenoid. Anodul este rece elec-trodes și un filament catod este încălzit pentru a crea emisia de electroni. Câmpul magnetic al unei bobine solenoid direcționată de-a lungul axei lămpii. Datorită electrozi coaxiali formează intensitatea câmpului electric în interiorul dioda cu vid este perpendicular pe axa lămpii și, în consecință, câmpul electric dintre catod și anod a lămpii este perpendiculară pe câmpul magnetic al solenoidului.
Atunci când este aplicat tensiunea lămpii anod U (atunci când este încălzit catod), electronii din norul de electroni lângă catod la anod turma. Lampa apare curent anod I A, care va depinde de tensiunea de anod aplicat. Cu cât mai mare tensiune, cu atât mai mare numărul de electroni atrase de anod, oferind o creștere a curentului anodic al lămpii.
Modulul de putere furnizează, de asemenea, fluxul de curent I a bobinei solenoid, cu o valoare curentă poate fi modificată în mod continuu la 0 la 1 A. Acest lucru modifică amplitudinea inducției magnetice care în mijlocul unei bobine solenoid lung cilindric poate fi găsit prin formula
unde N - numărul de spire în solenoid, și l - lungimea sa, care ar trebui să fie mult mai mare decât raza solenoidului.
În acest caz, bobina are o lungime comparabilă cu diametrul său, deci magnetic inducției magnetice B real va fi puțin mai mică într-un calculat prin formula (5). Prin urmare, valoarea experimentală
Astfel, pentru a rezolva această problemă trebuie să știm raza traiectoriile de electroni și valoarea corespunzătoare a câmpului magnetic la o tensiune anod cunoscut.
Pentru calea 3, corespunde valorii critice a inducției magnetice B Cr, se poate presupune că raza acestei căi este egală cu jumătate din raza anodului Ra (R = 0,5Ra cr) (vezi. Fig. 2), atunci formulele de calcul pentru determinarea încărcăturii specifice a electronului va fi vedere:
Practic determina dependența curentului anod Ia nu este de la B. inducție și intensitatea curentului I în solenoid. Din valorile măsurate ale curenților I și Ia plotate Ia (I), și punctul de inflexiune (vezi. Fig. 3) definesc I kr. Valoarea critică a inducției câmpului magnetic se calculează folosind formula (5), prin substituirea în ea valoarea obținută din graficul lKr. Coeficientul K este indicat pe mini-bloc.
Echipamente. mini-bloc „magnetron“ modul de putere, multimetru indicator ampermetru, voltmetru.
1. Pentru experiment trebuie să colecteze circuitul de setare (Fig. 4), folosind schema de conexiuni (Fig. 5). Pe Patchbay instalați mini-bloc „magnetron“, în locul alocat pentru el. contactul său № 1 este conectat la o putere de alimentare, plus 3 V.
2. Deoarece toate contactele „teren ^“ pe teren typesetting în cadrul blocului sunt interconectate și, de asemenea, conectate unul la celălalt astfel de contacte la blocurile de module de alimentare cu energie, este suficient pentru a ^ sursa de alimentare un contact conectat la orice ^ câmp typesetting terminale. De exemplu, este posibil să se conecteze „sol“ de 12 V cu orice câmp setare de tip „sol“. Pentru orice altă tensiune de alimentare doar un singur fir de la borna „+“ sursă de alimentare.
3. Cele două surse de alimentare sunt folosite cu tensiune variabilă de până la 12 de volți. De la una dintre aceste tensiune este alimentat la anod printr-un tub de electroni multimetru (intrări la distanță mA și COM, 200 mA Mod) și a doua sursă alimentează prin ampermetru pointer solenoid. A treia sursă de alimentare (UZ = 3) asigură încălzirea catodului. Conectați-le așa cum este prezentat în Fig. 5.
4. La asamblarea corectă a dispozitivelor de circuit polaritate - conectarea la sursa de alimentare, plus, plus instrumentul.
5. Tensiunea de alimentare a lămpii este setată la valoarea maximă (controler de poziție din dreapta), și o sursă de alimentare bobina - la minim (capătul din stânga al regulatorului de tensiune de ieșire).
6. După verificarea schemelor rândul cadrelor didactice pe unitatea de alimentare, un multimetru. Înlocuiți lampa tensiunea anod 12 prin controlul voltmetru său indicator.
7. Se măsoară curentul anodic al lămpii în absența câmpului magnetic în acest scop, pe timpul de măsurare a curentului anodic, trageți firul de legătură din slot și se înregistrează valoarea curentă de alimentare cu solenoid în fila anod. 1.
8. Introduceți înapoi sârmă. Încet crește solenoid curent și observați comportamentul curentului anodic multimetru. De îndată ce începe să scadă, rețineți că actualul curent și solenoid în tabel. 1 Următoarele etape crește curentul solenoidului de 0,02 A 0,54 A, și continuă să înregistreze valorile măsurate în tabelul. 1.
9. După îndepărtarea caracteristicilor actuale electrovalve, reduceți la minim, crește tensiunea anod la lampa 13 și repetați măsurătoarea anterioară (m. E., Repetați pașii 7-8).
10. După efectuarea lucrărilor, afișează rezultatele măsurătorilor instructor alimentarea cu energie, dezasambla circuitul, scrie într-o eroare de proiect de dispozitiv.
voltaj
1. Construiți parcele de curent anodic Ia din curentul I în electrovalva pentru ambele caracteristici.
2. Localizați graficele I cr, se calculează valorile experimentale ale e / m.
3. Localizați e / valoarea medie m și compara rezultatele cu datele din tabele. Scrie încheie activitatea.
întrebări de testare
1. Ceea ce se numește taxa specifică a particulei? Comparați tarifele specifice ale protonul și electronul.
2. Arată direcția câmpului magnetic și intensitatea câmpului electric în Fig. 2.
3. Care sunt forțele care acționează asupra electronilor în câmpuri electrice și magnetice? Specificați direcția lor în Fig. 2, în orice punct al traiectoriei.
4. În ce direcție este forța Lorentz? Ce este unitatea sa?
5. Ce loc de muncă efectuează câmp electric (magnetic), atunci când se deplasează de încărcare?
6. Deoarece caracteristicile purjarii ale magnetronului este modificat prin creșterea sau descreșterea tensiunii anod?
7. La ce valori depind de accelerarea particulelor încărcate într-un câmp electric? Într-un câmp magnetic?
8. Prin ce cale se poate deplasa într-un câmp de încărcare magnetic uniform?
9. Cum pot determina raza traiectoriei de electroni, în cazul în care vectorul de viteză este perpendicular pe inducție magnetică?
10. Deoarece viteza electronului atinge spre anod, cu o tensiune anodică egal cu U?
11.Vo de câte ori pentru a schimba viteza maximă a electronilor cu creșterea de tensiune anod de 2 ori?
12.Za la ceea ce sunt câmpul electric și magnetic în magnetron?
formula 13.Vyvedite (7), (14), (15).
14. De ce să folosiți o sursă de tensiune la 3?