|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Отчет по лабораторной работе |
Ручка "Шприц", желтая. 
Ночник-проектор "Звездное небо, планеты", черный. 
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА МЕТОДОМ МАГНЕТРОНА Студент ? Группа ? Москва 2003 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ Удельным зарядом электрона называется отношение заряда е электрона к его массе m. Экспериментальные методы определения е / m основаны на действии электрического и магнитного полей на электроны, движущийся в этих полях с определенной скоростью. На заряд q, находящийся в электрическом поле напряженностью . (1) На заряд q, движущийся в магнитном поле с индукцией , действует сила Лоренца, перпендикулярная векторам . (2) Величина силы Лоренца зависит от угла между направлением скорости и вектором индукции магнитного поля: . (3) Сила Лоренца, как следует из (2), направлена различно для положительных и отрицательных зарядов, движущихся в одном направлении. Рис.1 Поскольку сила Лоренца всегда перпендикулярна к скорости частицы, то работу над частицей она не совершает, а сообщает движущемуся заряду нормальное ускорение, не изменяя величины скорости (энергии) заряда. Пусть заряженная частица массы m с зарядом q летит со скоростью v под углом к силовым линиям магнитной индукции. Разложим скорость на две составляющие: - перпендикулярную полю. Тогда сила Лоренца равна: направлен вдоль вектора . Следовательно, в направлении поля на частицу не действует сила и она летит с постояннной скоростью постоянна по модулю и перпендикулярна скорости . Эта сила сообщает частице центростремительное ускорение и частица будет двигаться по окружности. Радиус этой окружности можно найти, записав второй закон Ньютона: . (6) Время, за которое частица совершает один полный оборот - период вращения - равен: . (7) За один оборот заряд сместится вдоль направления вектора . (8) Таким образом, частица участвует одновременно в двух движениях: с постоянной скоростью вдоль линии индукции магнитного поля и по окружность в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Результирующим движением является движение по спирали с шагом h. Рис. 2 В настоящей работе для определения удельного заряда электрона e/m используется цилиндрический магнетрон. Магнетроном называется двухэлектродная электронная лампа (диод), в которой электроны, летящие от катода к аноду, наряду с электрическим полем, подвергаются действию внешнего магнитного поля. Магнитное поле, направленное вдоль вертикальной оси лампы, создается соленоидом. Соленоид состоит из большого числа витков изолированной медной проволоки, намотанной на каркас. При пропускании через соленоид электрического тока IC возникает магнитное поле, которое в средней части соленоида близко к однородному. Индукцию магнитного поля соленоида можно определить исходя из теоремы о циркуляции для вектора по произвольному замкнотому контору равна алгебраической сумме токов, охватываемых контуром, умноженной на магнитную постоянную m0 ( m0 = 4 p Ч 10-7 Гн/м): . (9) В качестве контура удобно выбрать прямоугольник бесконечно малой высоты. . (10) На участках АB и CD скалярное произведение перпендикулярен вектору равно нулю, так как здесь нет поля (все поле сосредоточено внутри соленоида).
Таким образом формулу (10) можно представить в виде: . (11) Сумма токов, охватываемых контуром, равна , (12) где IC - сила тока в соленоиде, - число витков, охватываемых контуром. Подставляя (11) и (12) в (9), получим: . (13) Таким образом, индукция магнитного поля бесконечно длинного соленоида, равна: , (14) где - число витков на единицу длины соленоида. Диод представляет собой высоковакуумный баллон Б с двумя впаянными в него электродами - анодом А и катодом К. Анод имеет форму цилиндра радиуса rA . Катод представляет собою полый цилиндр радиуса rС , по оси которого расположена вольфрамовая нить - нить накала. Раскаленный катод испускает термоэлектроны, образующие вокруг катода электронное облако. При создании между анодом и катодом разности потенциалов UA (анодное напряжение), электроны начинают перемещаться от катода к аноду вдоль радиусов, и во внешней цепи лампы возникает анодный ток IA , величина которого зависит от приложенного анодного напряжения. Чем больше анодное напряжение, тем больше электронов в единицу времени достигают анода, следовательно, тем больше анодный ток. При некотором значении анодного напряжения все электроны, вырванные с поверхности металла в результате термоэлектронной эмиссии, достигают анода и при дальнейшем увеличинии UA ток не увеличивается, т.е. достигает насыщения. На электрон в электрическом поле, создаваемым между катодом и анодом, действует сила еЕ. Здесь Е - напряженность поля между катодом и анодом (поле цилиндрического конденсатора): . (15) Разность потенциалов между катодом радиуса r0 и анодом радиуса rА равна: . (17) Таким образом , уравнение движения электрона (второй закон Ньютона) в электрическом поле , создаваемом между катодом и анодом, можно представить в виде: . (18) Значение времени пролета электрона от катода к аноду дает решение уравнения (18): . (19) Для определения удельного заряда электрона магнетрон помещают в поле соленоида так, что лампа находится в центре соленоида, где поле однородно (Рис.5). Магнитное поле соленоида перпендикулярно плоскости, в которой движутся к аноду электроны, вырванные с катода.В магнетроне на каждый электрон, движущийся в лампе по радиусу от катода к аноду, со стороны магнитного поля соленоида действует сила Лоренца, определяемая по формуле (2). Так как электроны движутся радиально, а магнитное поле соленоида направлено по оси лампы, то угол между равен 900 и сила Лоренца, действующая на движущийся электрон, перпендикулярна . (20) Под действием силы Лоренца электроны движутся по криволинейным траекториям, форма которых близка к дуге окружности . С увеличением индукции магнитного поля соленоида (силы тока в соленоиде) радиус траектории уменьшается (см. формулу (6). На рис. 6 показаны траектории движения электронов при различных значениях индукции магнитного поля. Здесь представлены траектории трех электронов, вылетающих с поверхности катода с различными скоростями. Обратите внимания, что при малых полях все электроны попадают на анод и поэтому анодный ток остается неизменным при увеличении магнитного поля (см. рис 7). При некотором поле уже не все электроны попадают на анод и поэтому анодный ток уменьшается.
Когда ни один электрон не попадает на анод, ток в анодной части цепи прекращается. Рис. 6 Рассмотрим идеальный случай, когда скорости всех вылетивших с поверхности катода электронов равны. При некотором значении тока в соленоиде радиус окружности R становится равным половине расстояния между катодом и анодом rА/2. Такой режим работы лампы называется критическим. При этом по соленоиду течет критический ток Iкр , которому соответствует критическое поле В = Вкр. При В > Вкр электроны перестают попадать на анод и анодный ток уменьшается скачком ( кривая I на рис. 7). Рис. 7 При выполнении условия В = Вкр время пролета электрона от катода к аноду, определеляемое формулой (19), равно полупериоду вращения электрона по окружности. Период определяется по формуле (7). Таким образом: . (21) Отсюда находим удельный заряд электрона: . (22) Эту формулу можно представить в другом виде: . (23) где k - постоянная установки, зависящая от конструкции лампы. Значение постоянной k и числа витков соленоида на единицу длины указаны в паспорте установки. В реальном магнетроне, вследствие некоторого разброса скоростей электронов и нарушения соостности катода и магнитного поля, анодный ток уменьшается не скачком (кривая 2 на рис. 7). Значение силы тока соленоида в точке перегиба кривой и будет критическим током. Для нахождения Iкр надо построить график зависимости производной ) от тока в соленоиде IC и по положению максимума оределить критический ток соленоида. Рис. 8В работе используется электрическая схема, представленная на рис.9. Она состоит из двух цепей: а) - цепь соленоида, б) - цепь диода. В цепи соленоида реостаты R1 и R2 служат для изменения силы тока IС , протекающего через соленоид L. Сила тока IС измеряется с помощью амперметра А. Наряжение в цепи соленоида UС подается с источника питания ИП. Рис. 9 В цепи диода источник питания ИП служит для подачи анодного напряжения UА на лампу и напряжения U на нить накала лампы. Анодное напряжение UА измеряется с помощью вольтметра V . Сила тока IА в анодной части цепи измеряется с помощью миллиамперметра mA. Анодное напряжение регулируется с помощью ползунка, вмонтированного в источник питания.1. Основная расчетная формула для определения удельного заряда электрона : где Ua— анодное напряжение, L — длина соленоида, D — диаметр соленоида, — число витков соленоида, Ra — радиус анода, ((— магнитная постоянная, Ic,кр — критический ток соленоида. Магнетрон : а) соленоид диаметр D = 33,5 мм , длина L = 50,00 мм., число витков = 213; (D = 0,1 мм., (L = 0,01 мм;б) диод радиус анода Ra = 5,00 мм., (R = 0,01 мм. Ua = 5 В.2.Cхема электрической цепи. 3.Результаты измерений (в форме табл.1-2). Первое анодное напряжение Ic, А 0 0,6 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,4 3,8 4,2 4,6 4,8 5,0 Ia, мА 15 15 15 15 14,5 14,5 14 13,5 13,5 13 13 12,5 11,5 11 10 9,5 9,5 9 Второе анодное напряжение Ic, А 0 0,6 1,2 1,8 2,4 3 3,6 4,2 4,8 5 Ia, мА 22 22 22 21,5 20,5 19 18 16 15 15 4. График зависимости анодного тока от тока в соленоиде I a = f(Ic) представлен на миллиметровке5. Определение критического тка Ic в соленоиде .6
Да, безнадежно слабые нуждаются в сочувствии и утешении и должны быть утешены - убеждением в нашей непременной будущей победе. Да только нет и для них лучшего утешения, чем самая крылатая ПОБЕДА! (отрывок из статьи Веры Коломейцевой "Подсудимый Высоцкий", "Дуэль"- 2001 г.) 46 В последние годы ситуация резко изменилась. Сегодня в России на 100 тыс. жителей ежегодно регистрируется от 20 до 25 случаев самоубийств. 47 22 июня в результате проведенной немцами воздушной операции против 169 АБОН ВВС РККА практически была разгромлена на земле группировка В-17 в Полтаве. Три района базирования подверглись бомбардировке и минированию с воздуха. После налета немецкой авиации в Миргороде было уничтожено 1822 неразорвавшиеся бомбы, в Пирятине - 1217. В Полтаве дела с разминированием обстояли хуже, т.к. плотность "засеивания" там была намного больше. В отчете о работе минеров, подписанном начальником штаба 68-го района аэродромного базирования майором Сергейчуком, говорится, что разминирование там длилось 6 дней, в течение которых было обезврежено 24570 бомб
1. Лабораторная работа по экономике N2. ЛЭТИ 4 курс
2. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
3. Постановка лабораторной работы по теории графов
4. Работа с каталогами (лабораторная работа)
10. Лабораторная работа №6 по "Основам теории систем" (Решение задачи о ранце методом ветвей и границ)
11. Лабораторные работы диагностики - анализ мочи и крови
12. Лабораторные работы по охране труда в Угольной промышленности
13. Постановка лабораторной работы по курсу волоконнооптические системы связи
14. Лабораторные работы по СХТП
15. Лабораторные работы по физике
16. Лабораторные работы по физике
Карандаши цветные "Jumbo. MAXI", 12 цветов. 
Фломастеры "Birello", двухсторонние, 24 цвета. 
Набор ковриков "Kamalak Tekstil" для ванной, 50х50 см и 50x80 см (коричневый). 17. Лабораторная работа по ВМС и ТКС
19. Электрорадиоматериалы. Методические указания к лабораторным работам
20. Отчет по лабораторным работам
21. Лабораторные работы по деталям машин
25. Лабораторные работы по БЖД /Укр./
30. Лабораторная работа по дисциплине теория и проектирование ЭВМ
31. Лабораторные работы по Теории вычислительных процессов и структур
32. Лабораторные работы по системному ПО
Набор "Геометрические тела", тип 1 (7 штук). 
Шарики, 50 шт. 
Фломастеры-аэрозоль "Blowpens", 10 цветов. 33. Отчет по лабораторной работе №2
34. Лабораторная работа по информатике ( задания )
35. Лабораторные работы в медВУЗе
36. Разработка виртуальной лабораторной работы на базе виртуальной асинхронной машины в среде MATLAB
37. Лабораторные работы по кулинарии
41. Электронная почта и факсимильная связь. Структура и прицип работы
42. Работа с электронными таблицами Excel. Работа с графическим пакетом Corel Draw
43. Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
44. Как правильно выбрать весы для работы в лаборатории (аналитические и лабораторные весы Госметр)
46. О зарядах электрона и позитрона
47. Изучение режимов работы диодов и транзисторов в электронных схемах
48. Социальная работа с лицами без определенного места жительства
Точилка "Eagle", синяя. 
Ручка-стилус шариковая "Самый лучший!". 
Зеркало с подсветкой "Новый взгляд". 49. Геоинформационное обеспечение электронных планов горных работ
50. Определение индивидуальных норм расхода электроэнергии на буровые работы
51. Договор как средство определения требований к качеству товаров, работ и услуг
52. Использование программы Outlook Express для работы с электронной почтой
53. Программы для работы с графикой, электронными таблицами, текстом, векторной графикой
57. Задачи и виды электронной коммерции. Алгоритм работы платежной системы Rapida
58. Методика проведения лабораторно-практических работ по экономике в школе
59. Система лабораторно-практических работ по MS Word
60. Определение объёмов и выбор машин для производства земляных работ
61. Устройство и принцип работы растрового электронного микроскопа
64. Разработка основных разделов проекта производства работ
Соковарка ВЕ-08/1 "Webber", 8 л. 
Набор посуды "Тролли", 3 предмета. 
Муфта для коляски Bambola (шерстяной мех + плащевка + кнопки), темно-синяя. 66. Реактивные двигатели, устройство, принцип работы
67. Оценка безотказной работы технической аппаратуры (задачи)
68. Принцип работы и назначение телескопа
69. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)
73. Организация и проведение спасательных работ в чрезвычайных ситуациях
74. Применение ЭВМ для повышения эффективности работы штаба ГО РАТАП
75. Спасательные и неотложные аварийно-восстановительные работы в очагах поражения
77. Коллекторские свойства нефтеносных пластов. Их значение при определении запасов месторождения
78. Инженерно-геологические изыскания для определения характеристик грунтов и оснований
79. Налоги: эволюция, определения и формы. Принципы налоговой политики и функции налогов
80. Состав нормативных документов, регламентирующих организацию работы с документами
Принцессы. 5 часов активной игры. Более 400 наклеек!. Ватт Фиона
Дневник в комплекте с пеналом "Джинс", цвет обложки синий. 
Пазл-рамка "Где чей домик?", дерево (2 слоя). 81. Определения суда первой инстанции
82. Судебная система 1917-22 гг.
83. Экономика удельных княжеств
84. Контрольная работа по муниципальному праву Вариант 2
85. В чем сложность налога на добавленную стоимость (в определении и собирании)
89. Трудовой договор (контракт) в системе трудовых правоотношений и кадровая работа на предприятиях
90. Контрольная работа по курсу экологического права
91. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)
92. Контрольная работа по Английскому языку
93. Контрольная работа по английскому языку (Тюмень)
94. Диапазон голоса и работа над ним
95. Теория книговедения в работах М.Щелкунова
96. "О культуре" по работе Н.А. Бердяева "Философия неравенства" (Windows)
Пепельница S.Quire круглая, сталь, 110 мм. 
Конверт почтовый "Куда-Кому", С4 (229х324 мм), стрип, 50 штук. 
Каталка-автомобиль "Sokol" (с ручкой). 97. Субстанционные определения в повести Паустовского "О жизни"
98. Использование кабинета для внеклассной работы по иностранному языку
99. О развитии навыков работы над полифонией
