Carga eléctrica en un campo magnético

1. compensar el campo magnético de la tierra

1. Tenga en cuenta que existen dos circuitos independientes en este experimento:
   1. Suministrar corriente a las bobinas que crean el campo magnético ( figura 2). La corriente se establece por un dial rotatorio, y el circuito incluye un amperímetro digital que permite que la corriente a medir. Un interruptor de doble polo doble tiro se utiliza para invertir la dirección de la corriente suministrada a las bobinas, que invierte el campo magnético.
   2. Del segundo circuito ( figura 3) funciona el tubo del electrón. Hay una fuente de alta tensión, que establece el voltaje de aceleración y una señal alterna de 6.3 V conectados a un filamento. Electrones son, en cierto sentido, hervido apagado el filamento y luego acelerado por el voltaje de aceleración.
2. En el segundo circuito, encienda la fuente de alimentación de alto voltaje para encender el filamento. La luz que se enciende dentro del tubo es el filamento que brilla intensamente.
3. Poco a poco suba el alto voltaje a cerca de 2.000 V. La parte de la pantalla dentro del tubo, que está siendo golpeado por el haz de electrones, debe resplandor azul, haciendo visible el haz de electrones.
   1. Nota que esto no significa electrones son azules - la capa en la pantalla es fosforescente y emite un brillo azul cuando los átomos de esta capa son energizados por los electrones.
4. Ajustar la corriente a través de las bobinas, que crean el campo magnético uniforme. Como la corriente se ajusta hacia arriba o hacia abajo, cambia la trayectoria del haz. Ajustar la corriente para pasar el rayo a través de un punto particular (X, Y) en la red. Tome nota de la magnitud de la corriente que el rayo pase a través de ese punto.
5. Invertir la corriente para la viga en la dirección opuesta de la curva y ajustar la corriente hasta que el rayo pase por el punto (X, −Y) (la imagen especular del punto original). Una vez más, toma nota de la magnitud de la corriente que el rayo pase a través de ese punto particular.
6. Verifique si las magnitudes de las dos corrientes son diferentes. A menos que el tubo pasa a ser alineado el haz de electrones es paralelo al campo magnético de la tierra, campo de la tierra agrega al campo de las bobinas la corriente en una dirección y resta de ella cuando la corriente está en la otra dirección.
7. Durante todo el experimento, promedio las magnitudes de las dos corrientes, la corriente necesaria para que el rayo pasen por un punto particular (X, Y) de la red y la corriente necesaria para pasar por el espejo-imagen (X, −Y), para eliminar el efecto del campo magnético de la tierra.

Figura 2 : Diagrama del circuito para las bobinas de Helmholtz. La fuerza del campo magnético creado por las bobinas de Helmholtz es proporcional a la corriente que pasa a través de ellos. La corriente suministrada a las bobinas por la fuente de alimentación regulable se mide con el amperímetro digital. El propósito del interruptor doble es fácil invertir el sentido de la corriente que pasa por las bobinas, que invierte la dirección del campo magnético. Tenga en cuenta que las dos conexiones a cada bobina están marcadas A y Z y dos Z debe conectarse entre sí para asegurarse de que las bobinas están produciendo campos magnéticos en la misma dirección y no en direcciones opuestas.

Figura 3 : Diagrama del circuito para correr el tubo del electrón. El filamento incandescente que es la fuente de los electrones está dirigido por una fuente de corriente alterna V 6.3. Tenga en cuenta que el lado negativo de la señal de alto voltaje está conectado también a un lado del filamento, mientras que la señal de positivo de alto voltaje (del orden de 2.000-3.000 V CC) está conectada a un electrodo en el lado derecho de la zona de aceleración. Esto produce un campo eléctrico dirigido de izquierda en la zona de aceleración, aceleración de los electrones de izquierda a derecha.

2. recopilación de un Particular (X, Y) y (X, − Y) combinación

1. Tenga en cuenta que los tubos son costosos y algo frágil. No exceda de 3.500 V para el voltaje de aceleración y convertir el voltaje de aceleración a cero cuando no se están tomando medidas.
2. En esta parte del experimento, grabar cinco conjuntos de datos, cada uno con un voltaje de aceleración diferentes con el mismo (X, Y) y (X, −Y) combinación.
3. Tenga en cuenta que aumenta el voltaje de aceleración y los electrones viajan más rápido, no se doblan tanto, y por lo tanto, el campo magnético de las bobinas tiene que aumentar para que el rayo pase por el mismo punto de la pantalla. Elegir una en particular (X, Y) y (X, −Y) punto a usar para esta parte del experimento. Utilice la ecuación 10 para calcular el correspondiente radio de trayectoria del haz.
4. Para un voltaje de aceleración particular, registrar la magnitud de la corriente necesaria para que el rayo pase por el punto elegido (X, Y). La corriente inversa y registrar la magnitud de la corriente necesaria para que el rayo pase por el punto imagen de espejo (X, −Y).
5. Promedio de las dos corrientes para eliminar la influencia del campo magnético de la tierra.
6. Utilizar la media actual en la ecuación 8 para calcular la fuerza del campo magnético.
7. Utilizar los valores de la tensión de aceleración, radio y campo magnético para calcular la magnitud de la relación carga a masa del electrón.
8. Elige un voltaje de aceleración de nuevo y repita los pasos 2.3-2.7. Continuar hacerlo hasta que se han recogido cinco conjuntos de datos.
9. Calcular la magnitud de la relación carga a masa promedio para el electrón.

3. recolección de un determinado voltaje de aceleración

1. Recoge cinco más conjuntos de datos. Esta vez, mantenga la aceleración constante de voltaje y (X, Y) y (X, −Y) puntos que el rayo pasa a través. Registrar los datos.
2. Calcular la magnitud de la relación carga a masa promedio para el electrón.
3. Promedio de los dos ratios de carga a masa promedio determinados de sección 2 y 3 y las fuentes posibles de error en el experimento de estado.