Определение удельного заряда электрона. Цель работы: определить удельный заряд электрона по движению электрона в диоде, помещенном в магнитном поле

Студенты

 

Группа

 

Преподаватель

 

Дата

 

 

Челябинск

Цель работы: определить удельный заряд электрона по движению электрона в диоде, помещенном в магнитном поле.

Оборудование: плата с диодом и катушкой, блок питания, вольтметр, миллиамперметр, амперметр.

 

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

 

Удельный заряд – это характеристика элементарных частиц, равная

 

 

В работе удельный заряд электрона определяется методом цилиндрического магнетрона. Магнетрон – это электронная лампа, в которой движение электронов происходит под действием сил:……

 

Скорость электронов можно определить из закона сохранения энергии при движении в ………………………поле ………., откуда скорость электрона равна…………..

Если включить магнитное поле, направленное параллельно оси диода, то на электроны начинает действовать сила Лоренца F=…………., под действием которой электрон движется по траектории, являющейся …….

 

Уравнение второго закона Ньютона для движения электрона в магнитном поле имеет вид ………

из которого можно определить радиус траектории:

Если радиус траектории становится меньше половины радиуса анода, то сила анодного тока ……………….. … …….Из этого условия можно вывести формулу для экспериментального определения величины удельного заряда:

 

Значение критической индукции рассчитывается по формуле:

где сила критического тока определяется ………

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Сила тока в катушке Jкат, А
Сила анодного тока Jан, мA

 

Радиус анода r, мм
сos β	0, 87
Число витков N
Длина катушки l, м	0,167
Напряжение U, В

Построение графика зависимости силы анодного тока J_ан от силы тока в катушке J_кат. Определение по графику значения критической силы тока в катушке J_кр

Критический ток < Jкр>, А
Индукция < Вкр>, мТл

Jкат, А

Jан, мА

График зависимости силы анодного тока от силы тока в катушке

Jкат, А

Расчет среднего значения критической индукции (при μ ₀=4π∙10^-7 Гн/м):

=

Расчет среднего значения удельного заряда электрона:

=

Оценка систематической погрешности измерения удельного заряда =

Результат …±…….Кл/кг. Табличное значение _табл= 1,76∙10^-11 Кл/кг. Выводы

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

 

ЧИПС, филиал УрГУПС

 

Кафедра ЕНД

 

 

Работа 23