l20.doc

(298 KB) Pobierz
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

WOJSKOWA   AKADEMIA   TECHNICZNA

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

LABORATORIUM   FIZYCZNE

 

 

 

Grupa szkoleniowa   E5D9                                                                      mgr inż. Andrzej                  

Wiśniewski
                                                                                                         stopień i nazwisko prowadzącego          

 

Monika Majewska

Marcin Pytkowski

             ( imię i nazwisko słuchacza)                                           

           

 

   

ocena

końcowa                                                                            ocena przygotowawcza                                                                                            

  do ćwiczenia                

 

                                                                                   

 

 

SPRAWOZDANIE

Z

PRACY LABORATORYJNEJ Nr 20

 

 

 

 

 

 



Temat: Wyznaczanie      z pomiarów efektu magnetronowego.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. WSTĘP TEORETYCZNY

 

Jeżeli w jednorodnym polu magnetycznym wstrzelimy prostopadle do linii sił tego pola elektron

(o ładunku = -e) z prędkością n ,to na ten ładunek działa siła:

 

gdzie:

              -wektory pola elektrycznego i indukcji magnetycznej;

              q -dodatni ładunek próbny;

              -wektor prędkości ładunku;

 

W tym przypadku =0,a q = -e, co prowadzi do związku :

 

´

 

Wynikiem działania siły na elektron będzie zakrzywienie jego toru w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wektora .Ponieważ elektron wciąż porusza się w kierunkach prostopadłych do ,to kąt a stale wynosi p/2 i wartość bezwzględna siły Lorentza jest stała ,a więc torem elektronu jest okrąg .Zjawisko to zwie się

efektem magnetronowym .Posłuży ono do wyznaczenia wartości e/m.

             

Aby tego dokonać należy określić równocześnie trzy wielkości fizyczne :wielkość indukcji magnetycznej, prędkość wstrzelenia elektronu w pole oraz promień okręgu ,po którym on krąży w polu magnetycznym. Trudno jest wyznaczyć przy ustalonym polu magnetycznym krzywiznę toru elektronu ,więc w ćwiczeniu odbędzie się postępowanie odwrotne -- poszukamy pola o takiej indukcji B ,aby elektron krążył z góry wyznaczonym torze (określ. r).

Do tego służy dioda lampowa ,w której cienki drut (katoda) umieszczony jest w osi cylindrycznej anody .Elektrony wychodzące z tejże katody biegną promieniście do anody uzyskując przy tym prędkość

gdzie Ua jest napięciem przyłożonym między katodę i anodę .

              W diodzie lampowej o promieniach anody i katody (odpowiednio ra i rk ;ra <rk)

tor elektronowy zostanie tak zakrzywiony ,aby był on styczny do powierzchni anody, czyli promień musi wynosić:

Wartość indukcji w której sytuacja ta nastąpi nazwiemy krytyczną i oznaczymy Bkr

              Dioda lampowa umieszczona jest w polu magnetycznym wytwarzanym przez cewkę z prądem .Znając natężenie w polu magnetycznym prądu I płynącego w solenoidzie można wyznaczyć indukcję magnetyczną pola w pobliżu środka cewki za pomocą wzoru :

B = b I

Gdzie b oznacza empirycznie wyznaczoną stałą .

 

a)     cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie z pomiarów efektu magnetronowego.

b) schemat układu pomiarowego

++

Rys. Układ w którym jest badany efekt magnetronowy

 

W doświadczeniu badana jest zależność prądu anodowego Ia funkcji B przy ustalonym napięciu anodowym.

 

 

 

2.Opis ćwiczenia

2.1 opis

Poszukujemy takiego pola magnetycznego B przy którym elektrony będą krążyć po z góry określonym okręgu. W doświadczeniu badana jest zależność prądu anodowego Ia Przy ustalonym napięciu anodowym.

 

`

   2.2 Dane:

 

dI       = 5 mA                                    błąd pomiaru prądu zasilającego cewkę

dIa               = 5 mA                                     błąd pomiaru prądu anodowego

dUa      = 0,25 V                                  błąd pomiaru napięcia anodowego

 

b        = 1,35 × 10-2 T/A                     empirycznie  wyznaczona stała dla cewki

db      =  0,02 × 10-2 T/A                    błąd wyznaczenia stałej

 

ra        = 0,8 mm                                 promień anody

dra      = 0,01 mm                               błąd promienia anody

rk        = 0,05 mm                               promień katody

drk      = 0,01 mm                               błąd promienia katody

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARU             

I [mA]

dla Ua=6 [V]

dla Ua=8 [V]

dla Ua =10 [V]

 

 

Ia [mA]

 

0

25,8

39,1

51,1

20

26

    39,5

51,9

40

26,1

39,9

52,1

60

26

39,1

      51,8

80

26,1

39,0

51,5

100

25

38,9

51,2

110

24,5

38,8

51,1

120

24,2

     38,5

51

130

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin