Обработка результатов измерения

1. По данным табл. 9.1 для трех различных величин анодного напряжения построить график зависимости анодного тока I_а от тока в соленоиде I_с, откладывая на оси абсцисс ток в соленоиде, а на оси ординат – анодный ток (можно в делениях шкалы миллиамперметра, если все время работали на одном пределе шкалы).

2. С помощью графиков для каждого анодного напряжения Uа определить I_ск, при котором большинство электронов не достигает анода. При этом наблюдается резкий спад анодного тока в диоде. Для более точного определения критического тока в соленоиде I_ск нужно на графике выделить линейный участок с наибольшим углом наклона (рис. 9.6). Из середины этого участка опустить перпендикуляр на ось абсцисс. Полученное значение тока и будет I_ск.

3. Результаты занести в табл. 9.2.

4. По формуле (9.10) определить значение удельного заряда электрона и также занести в табл. 9.2.

Рис. 9.5

5. Определить среднее значение удельного заряда электрона.

Таблица 9.2

А=, КлА^2/(кг·В)
Измерение	вычисление
№/п	Uа, В	Iск, А	е/mе, Кл/кг
1. 2. 3.

6. Для каждого результата найти абсолютную погрешность измерения:

.

7. Рассчитать среднюю абсолютную погрешность удельного заряда электрона по формуле:

где N – число измерений

8. Записать окончательный результат измерения с учетом абсолютной погрешности:

.

9. Точность измерений оценить по относительной погрешности:

.

10. Результаты вычислений по пунктам 5, 6, 7, 8, 9 занести в табл. 9.3.

Таблица 9.3

№ изм.					ε,%

11. Оформить отчет и сделать выводы по выполненной работе. В выводах работы объяснить, почему уменьшается анодный ток при увеличении тока соленоида и при изменении анодного напряжения изменяется критический ток соленоида. Указать измеренное удельного заряда электрона и относительную погрешность измерений. Сравнить полученное значение с вычисленным теоретическим, зная заряд (е=1,6·10^-19Кл) и массу (m_е=9,1·10^-31 кг) электрона.

Контрольные вопросы

1. Что такое удельный заряд частицы? Единица его измерения в СИ?

2. В чем суть метода магнетрона в определении удельного заряда электрона?

3. Какая сила действует на заряженную частицу в электрическом поле? Как определить ее величину и направление?

4. Какая сила действует на электрон в магнитном поле? Как определить ее направление и численное значение?

5. Как определить величину ускорения, скорости и кинетической энергии частицы, движущейся в однородном электрическом поле?

6. В каком случае траектория движения электрона будет окружностью и почему? Вывести формулы радиуса траектории и периода вращения заряженной частицы в магнитном поле.

7. Как распределяется индукция магнитного поля по оси короткого соленоида? По какой формуле она вычисляется?

8. Сделать вывод расчетной формулы для е/mе. Какие упрощения сделаны при ее выводе?

9. Объяснить зависимость анодного тока от тока в соленоиде. Чем отличается теоретическая зависимость от экспериментальной, почему?

10. Что такое критический радиус, критическая индукция, критический ток соленоида?

11. Как выполняется лабораторная работа? Что нужно измерить и что вычислить?

12. Назначение составных частей установки.

13. Как движется электрон в лампе (траектория и характер движения)? Какие силы действуют на него при движении?

14. Как направлено магнитное поле соленоида относительно движения электрона в лампе? Как движется в нем электрон?

15. Изменяется ли скорость электрона при движении его в магнитном поле? Почему?

16. Когда ток в лампе станет равен нулю? Нужно ли добиваться этого в работе? Почему?

17. От чего зависит радиус кривизны траектории электрона в поперечном магнитном поле?

18. Почему с ростом магнитного поля ток в лампе не мгновенно убывает до нуля?

19. Для чего строят график зависимости анодного тока от тока в соленоиде?

20. Какое условие исчезновения тока в диоде под действием, возрастающего магнитного поля?

21.Какое должно быть соотношение между радиусом траектории электрона и расстоянием от катода до анода, когда Іа=0?

22. Что является причиной появления электронов в электронной лампе?

23. Что является причиной приобретения электроном скорости направленного движения в лампе?

24. Что является причиной появления электронов в лампе?

25. Что такое термоэлектронная эмиссия?

26. Как формулируется привило для определения направления действия силы Лоренца?

Лабораторная работа № 10

Определение индуктивности

Цель работы: а) Определить индуктивность соленоида; б) Исследовать ее зависимость от числа витков; в) проверить зависимость индуктивности от магнитной проницаемости сердечника.

Дата добавления: 2015-11-04