Главная страница
Навигация по странице:

  • Результаты работы и их анализ

  • Номер измерения Ток соленоида

  • Анодный ток

  • Напряжение на аноде

  • Напряжённость магнитного поля

    		•

    Лабораторная работа №4 на проверку. Лабораторная работа 4 "Определение удельного заряда электрона"


    Скачать 205.87 Kb.
    НазваниеЛабораторная работа 4 "Определение удельного заряда электрона"
    Дата22.12.2020
    Размер205.87 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛабораторная работа №4 на проверку.docx
    ТипЛабораторная работа
    #163041

    Лабораторная работа №4

    "Определение удельного заряда электрона"

    Цель работы: Ознакомление с одним из методов определения отношения заряда электрона к его массе, основанном на законах движения электрона в электрическом и магнитном полях.
    Результаты работы и их анализ

    Согласно своему варианту (вариант 10) значение напряжения на анодеU равно 175 В.

    Результаты измерений получения значение критического тока, то есть того минимального тока соленоида, при котором анодный ток падает до 0, представлены в таблице 1.

    Таблица 1

     


    Номер измерения

    Ток соленоидаICA

    Анодный ток IA’A

    Номер измерения

    Ток соленоидаICA

    Анодный ток IA’A

    1
    0,10
    70
    19
    0,95
    70

    2
    0,15
    70
    20
    1,00
    70

    3
    0,20
    70
    21
    1,01
    70

    4
    0,25
    70
    22
    1,02
    70

    5
    0,30
    70
    23
    1,03
    67

    6
    0,35
    70
    24
    1,04
    60

    7
    0,40
    70
    25
    1,05
    48

    8
    0,45
    70
    26
    1,06
    23

    9
    0,50
    70
    27
    1,07
    8

    10
    0,55
    70
    28
    1,08
    1

    11
    0,60
    70
    29
    1,10
    1

    12
    0,65
    70
    30
    1,15
    1

    13
    0,70
    70
    31
    1,50
    1



    Рис. 1. Результаты опыта.

    Построим график зависимости IA=IA(IC).


    Критическое значение тока соленоида как значение тока соленоида, при котором анодный ток резко уменьшается – 1,07 А.

    Определим критическое значение напряженности магнитного поля по формуле (4):



    где I - сила тока в соленоиде, N - число витков в соленоиде, 1 - длина соленоида.

    Подставив значения, получаем:

    Рассчитаем погрешность определения напряженности критического поля по формуле (10):

     



     

    где I и l - абсолютные погрешности измерений силы тока в соленоиде и длины соленоида, соответственно.

    Значение абсолютной погрешности Dl принять равным D l=0.01 см. Значение абсолютной погрешности измерений силы тока в соленоиде принять равной половине цены деления амперметра ИП-3: которым измерялся ток в соленоиде - DI=0.005 А.

    Получаем:

    .
    Тогда .

    Представим в стандартном виде: Н = (79,85 ± 0,39) × А/м

    Вычислим по формуле (9) удельный заряд электрона и сравнить с табличным значением. Табличные значения заряда электрона и его массы взяты из справочника.



    Подставив значения, получаем:

    Занесем полученные данные в табл. 2.

    Таблица 2

    Напряжение на аноде, В



    Критический ток соленоидаIКРA
    Напряжённость магнитного поля НКР, А/м
    Удельный заряд электрона

    е/m, 1011Кл/кг




    Эксперим.
    Табличн.

    175



    1,07


    1,71
    1,75

     

    Рассчитаем относительную и абсолютную погрешности определения удельного заряда электрона по формулам:



    Здесь абсолютная погрешность определения напряженияU равна половине цены деления вольтметра ИП-1, то естьU=0.5 В. Абсолютная погрешность определения радиуса анода равнаR=0.01 см.

    Подставив значения, получаем:




    Представить результат удельного заряда в стандартной форме:


    e/m = (1,71 ± 0,04) .
    Вывод: Ознакомился с одним из методов определения отношения заряда электрона к его массе, основанном на законах движения электрона в электрическом и магнитном полях. Проведено сравнение табличного и экспериментального значения удельного заряда электрона.

    написать администратору сайта