Движение электрона в скрещенных электрическом и магнитном полях в магнетроне. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона, страница 7

7.  По полученным результатам необходимо построить графики зависимости тока анода Ia от тока соленоида Ic. Эти графики должны выглядеть подобно показанному на рис.6. Из графика находим Iкр. и расчетом по формуле (12) вычисляем соответствующее ему Вкр. После этого вычисляем удельный заряд электрона по формуле (8) или по формуле (4). Буквой U в этомй формуле обозначена разность потенциалов между нитью накала и анодом. В конструкции магнетрона анод расположен около середины нити и поэтому , если ”минус” источника 0-400 В подсоединен к ”плюсу” накала лампы, и , если - к ”минусу”. Вычисление проводим для полученных значений Вкр.

8.  Примерную оценку погрешности можно произвести следующим образом:

- Погрешность вычисления В определяется, в основном, погрешностью измерения тока амперметром А, составляющей 0,2% согласно паспорту прибора.

- Также определяется относительная погрешность измерения напряжения.

- Логарифмируя и дифференцируя формулу (4), получим примерно:

VII. Защита результатов, полученных при выполнении работы

            Для получения зачета по данной лабораторной работе студент должен представить преподавателю основной практический результат ее выполнения, т.е. величину удельного заряда электрона , полученного методом магнетрона, и доказать, что в пределах точности проведенного эксперимента этот результат верен.

            Документация, которую предоставляет студент преподавателю для того, чтобы защищать результаты и получить оценку за выполненную работу:

1.  Краткий конспект лабораторной работы с росписью преподавателя о допуске к выполнению эксперимента.

2.  Как продолжению конспекта, краткое описание хода эксперимента, таблицы зависимостей анодного тока от тока в катушке, графики, построенные на основании этих таблиц, при всех заданных значениях анодного напряжения.

3.  Результаты определения критического тока, полученные на основе анализа графиков.

4.  Результаты расчета величины критической индукции магнитного поля в центре катушки по величине критического тока в катушке. Эти расчеты удобно провести с помощью программируемого калькулятора. Программа записана в приложении.

5.  Результаты расчета удельного заряда электрона, выполненные для всех значений напряжения и Вкр.

6.  Результаты расчета ожидаемой погрешности определения удельного заряда электрона, полученной из анализа точности приборов и проведенного эксперимента.

7.  Подсчеты средней величины удельного заряда электрона и доказательство, что отклонения отдельных результатов входят в доверительный интервал, т.е. измерения проведены хорошо.

8.  Кратко сформулированный итог выполнения работы. Свои замечания и предложения по ее усовершенствованию и ее улучшению.

9.  В конце работы должна стоять дата выполнения, роспись студента.

            Преподаватель принимает конспект лабораторной работы студента с итоговым результатом и обсуждает с ним вопросы по проведению эксперимента. Оценивает проведенный эксперимент и результаты расчета в баллах. Зачитывает работу, ставит оценку, дату и свою роспись. Выполненная работа хранится на кафедре в папке с фамилией студента в течении года.

Литература

1.  В.В.Мултановский, А.С.Василевский. Курс теоретической физики. М.: Просвещение,1990.

2.  Д.И.Пеннер, В.А.Угаров. Электродинамика и специальная теория относительности. М.: Просвещение, 1990.

3.  И.М.Тамм. Основы теории электричества. Изд. Десятое. М.: Наука, 1989.

Приложение

1.  Числовитков соленоида 8310,

Внутренний диаметр намотки 73 мм,

Внешний диаметр намотки 100 мм,

Диаметр провода 0,45 мм,

Сопротивление постоянному току 240 Ω,

Индуктивность 2,9 Гн,

Высота катушки h=20 см.

2.  Ток накала магнетрона 1А (показание на амперметре стабилизатора 400 делений),

Радиус нити а=0,1 мм,

Радиус анода в=6,6 мм.