5 Опис лабораторної установки та методу дослідження

Проведемо кількісний аналіз явищ, що відбуваються в магнетроні. Кінетична енергія електронів у момент підходу їх до анода рівна роботі сил електростатичного поля, діючих в просторі між катодом і анодом:

(3)

де – напруга в анодному ланцюзі лампи. При ми можемо розглядати силу Лоренца як доцентрову силу, діючу на електрон; і при маємо

(4)

де – значення індукції магнітного поля в соленоїді при , .

Розв’язуючи спільно рівняння (3) і (4) одержуємо

(5)

Індукція магнітного поля усередині довгого соленоїда

(6)

де – магнітна постійна =1 – магнітна проникність середовища – число витків на одиницю довжини соленоїда (N=2160 витків).

Об'єднуючи вирази (5) і (6), остаточно одержуємо

, (7)

де =1,2 см, , – діаметри анода і катода, відповідно.

Якщо побудувати залежність , тобто анодного струму лампи від струму в обмотці соленоїда , то її ви гляд буде таким, як приведений на рис.7.3. Характер залежності пояснюється тим, що швидкість кожного окремого електрона, що летить від катода до анода, складається з двох частин – теплової швидкості і швидкості, отриманої під дією електричного поля. Оскільки електрони, що випаровуються з поверхні катода мають різні швидкості, то в потоці електронів міститимуться як повільні електрони, які при рухаються по колах, діаметри яких менше , так і більш швидкі, які рухаються по колах з великими діаметрами .

Рисунок 7.3 – Графік залежності

Для того, щоб добитися повного зникнення анодного струму, слід створити більшу індукцію магнітного поля, ніж та індукція, яка відповідала б значенню, при якому відбувається закруглення тректорій більшості електронів.

Продовжуючи прямолінійну ділянку BC графіка (рис.2.3) до перетину з віссю абсцис, визначають величину струму, що проходить через соленоїд , при якому переважна більшість електронів не досягає анода.