2. Описание установки и метода измерений

Электрическая схема лабораторной установки приведена на рис. 30.

Магнетрон представляет собой электронную лампу Л, помещенную вовнутрь соленоида L₀(на рис. 30 они разнесены для наглядности). Величина анодного напряжения U_арегулируется потенциометром R_aи измеряется вольтметром V. Анодный ток I_aизмеряется миллиамперметром mА. Цепь соленоида питается от лабораторного автотрансформатора (ЛАТра) через выпрямляющее устройство ВУ. Ток I_cв цепи соленоида, определяющий его магнитную индукцию В, измеряется амперметром А. С учетом параметров соленоида L₀, а также положения лампы Л внутри его магнитная индукция определяется по формуле

. (114)

Так как индукция В магнитного поля пропорциональна силе тока I_cв соленоиде, то сбросовую характеристику удобнее представлять в виде, то есть строить в координатах I_аи I_c. С учетом выражения (114) формула (113) примет вид

. (115)

3. Порядок выполнения работы

1. Результаты измерений, а также единицы измерения величин заносится в таблицу.

i	Ua1 =		Ua2 =		Ua3 =
	Ic,	Ia,	Ic,	Ia,	Ic,	Ia,

2. По схеме (см. рис. 30) уясните назначение приборов и устройств, а также приемы управления ими. Определите цену малого деления шкалы каждого из используемых измерительных приборов. Основные технические данные установки занесите в лабораторный журнал. Движок потенциометра R_апоставьте в среднее положение, а ЛАТр полностью выведите. С разрешения преподавателя подключите установку к сети.

3. Установите анодное напряжение U_a1= 50 В и в процессе измерений поддерживайте его неизменным. Изменяя ЛАТром ток I_сцепи соленоида от 0 до 1,0 А через 0,1 А, снимите соответствующие значения анодного тока лампы I_а.

4. Выполните аналогичные измерения для двух других значений U_a2и U_a3из интервала 40−52 В.

5. Используя данные таблицы, постройте сбросовые характеристики лампы . С помощью графиков определите критические значения тока I_{с. кр}в соленоиде, которые соответствуют критическим условиям работы магнетрона (им отвечают точки перегиба на сбросовых характеристиках).

6. Найдите удельный заряд электрона е/m_eпо формуле (115) для U_a1, U_a2, U_a3. Определите среднее значение удельного заряда электрона (е/m_e)_сри сравните его с табличным значением (е/m_e= 1,76⋅10¹¹Кл/кг).

4. Вопросы для самоконтроля

1. Какие силы действуют на заряженные частицы, движущиеся в электрическом поле? В магнитном поле? 2. Что такое магнетрон? 3. Объясните характер движения электронов в магнетроне при различных значениях индукции магнитного поля. 4. Как Вы определили I_{с. кр}? 5. Что такое сбросовая характеристика и почему теоретическая сбросовая характеристика отличается от экспериментальной?