Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с электрической схемой (рис.3), измерительными приборами, способами регулировки тока и напряжения; подготовить таблицу для записи результатов измерений.

2. Зарегистрировать «сбросовую» характеристику для анодного напряжения 100 В, соблюдая следующую последовательность действий:

 включить блок питания схемы (ключи K₁, K₂, K₃, K₄);

 установить с помощью переключателя П₁ по вольтметру напряжение 100 В;

 ток соленоида I_c по амперметру А₂ установить с помощью системы реостатов R₂;

 измерять анодный ток в лампе по миллиамперметру последовательно, устанавливая следующие значения силы тока соленоида: 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0 А. Каждый раз, устанавливая очередное значение силы тока соленоида, следует проверять величину анодного напряжения.

3. Установить анодное напряжение 120 и 140 В и повторить измерения согласно п.2.

4. Обработать результаты измерений. По полученным табличным значениям I_a = f (I_c) построить на миллиметровой бумаге «сбросовые» характеристики для трех значений анодного напряжения. По каждой из этих зависимостей определить I_кр (см. рис.2). По формуле (2) вычислить значение В_кр для соответствующего значения анодного напряжения и фиксировать его в таблице.

Ua, B	Ic, A	Ia, mA	Bкр, Тл
100	0 0,25 
120
140

Для вычисления удельного заряда электрона формулу (1) можно упростить, так как отношение a²/b² << 1. Тогда

.

По результатам измерений для трех значений анодных напряжений U_a1, U_a2 , U_a3 определить соответствующие значения В_кр.1, В_кр.2, В_кр.3 и вычислить три значения e/m и среднее значение удельного заряда.

Оценить погрешность определения e/m.

Содержание отчета

1. Формулировка цели работы.

2. Основные формулы.

3. Полученные экспериментальные данные в виде таблицы.

4. Графики зависимостей.

5. Пример расчета В_кр, e/m и оценка погрешности полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Как движется заряженная частица в магнитном поле?

2. Как определить силу Лоренца, действующую на электрон в магнетроне, и ее направление?

3. Что такое «сбросовая» характеристика и как по ней определить В_кр?

4. Оцените расхождение экспериментально определенного удельного заряда электрона с табличным значением, т.е. корректность полученного результата.

Работа 9. Исследование электрической цепи источника постоянного тока

Цель работы – определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока; исследовать зависимости полезной и полной мощности, развиваемых источником тока, и его КПД от нагрузочного сопротивления.