Проведение эксперимента

Все необходимое для данного эксперимента смонтировано в функциональном модуле КНФ-6. В стандартном корпусе размещены (см. рис.6.2): силовой трансформатор Т, диодный выпрямительный мост В, фильтр нижних частот Ф, электронно-лучевой индикатор, катушка L и нагрузочная лампа накаливания Л.

Рис. 6.2. Схема специального модуля КНФ-6

Включив вилку сетевого шнура в сеть, подадим питание на первичную обмотку силового трансформатора, имеющего две вторичных обмотки. Одна обеспечивает питание цепи накала катода индикатора напряжением 6,3 вольта, другая подает напряжение 240 вольт на выпрямительный мост из 4 полупроводниковых диодов. На выходе моста получается пульсирующее напряжение, имеющее постоянную составляющую порядка 235 вольт, которую свободно пропускает фильтр нижних частот (его называют еще сглаживающим). Переменная составляющая с частотами 50 герц и выше через фильтр не проходит. В итоге постоянное анодное напряжение через ограничительный резистор поступает на аноды индикатора, создавая в нем поток термоэлектронов от катода к анодам. Если аппаратура исправна, анод индикатора светится, и на нем видна тень от дополнительного электрода в виде вертикальной темной полоски.

Общий вид установки

Далее необходимо создать магнитное поле, пропуская через катушку довольно значительный ток. Учитывая низкое сопротивление катушки (200 витков толстого медного провода) для создания тока порядка 1….2 ампер потребовался бы регулируемый источник постоянного напряжения в доли вольта. Среди стандартных приборов такого источника нет, поэтому здесь последовательно с катушкой включена в качестве резистора автомобильная лампа мощностью 20 Вт, рассчитанная на напряжение 12 В. Такую цепь несложно запитать от источника типа ИП, используя гнезда 5….25 вольт. Изменяя величину тока через катушку с лампой, наблюдайте за отклонением тени на индикаторе.

Чтобы увязать наблюдаемый эффект с механизмом взаимодействия потока электронов с магнитным полем, внимательно изучите макет индикатора и его положение относительно катушки на макете, который расположен на передней панели модуля.

Тумблер на передней панели позволяет менять направление тока в катушке. Опишите наблюдаемый эффект и объясните его, используя выражение для силы Лоренца. Предложите способ использования нанесенной вокруг индикатора шкалы для оценки магнитной индукции в общепринятых физических единицах. Результаты оформите в виде протокола исследования.

Работа № 7