«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
жүктеу/скачать 134,06 Kb.
|
«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- 10 Лабораториялық жұмыс Электронның меншікті зарядын магнетрон тәсілімен анықтау Жұмыстың мақсаты
| Бақылау сұрақтары
Электр тербелістері контурда қандай құбылыстардың нәтижиесінде пайда болады тербелістер не себепті өшеді. Өшетін тербелістер үшін дифференциалдық теңдеуді және оның шешімін жазыңыз. Өшетін тербелістер теңдеуіне кіретін шамаларды түсіндіріңіз. Тербелмелі контур қандай шамалармен сипатталады? Осы шамалардың арасында қандай байланыс бар? Тәжірибе жүзінде өшудің логарифмдік декрементін және тербеліс периодын қалай анықтайды? Өшетін тербелісті қалай бақылауға (көруге) болады? Әдебиеттер Тобаяқов Ж Электр және магнетизм, Алматы, 1988. 2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.2, 1974, § 15,17. 3.Калашников С.Г. Электричество, 1977, § 57-60, 145, 149. № 10 Лабораториялық жұмыс Электронның меншікті зарядын магнетрон тәсілімен анықтау Жұмыстың мақсаты: Магнетрон тәсілімен танысу. Электронның меншікті зарядын анықтау. Элементар бөлшектердің бірі электронды сипаттайтын негізгі шамалар – оның заряды мен массасы. Электронның зарядының массасына қатынасын электронның меншікті заряды деп атайды. шамасын анықтайтын бірнеше тәсілдер белгілі. Соның бірі – магнетрон тәсілі. Магнетрон деп магнит өрісінде орналасқан коаксиалды цилиндірлік диодты (екі электродтық, электрондық лампа) атайды. Бұл жағдайда өрістің бағыты цилиндірлік электродтардың есімімен бағыттас болуы қажет. (1– сурет) Магнетрон схемасы 1-сурет Суретте көрсетілгендей магнит өрісі анод (2) мен катодтың (1) осі мен бағыттас та, электр өрісі анодтың радиусы бойымен катодқа бағытталған. Демек магнетронда магнит және электр өрістері өзара перпендикуляр орналасады. Катод бөліп шығаратын электрондық қозғалысы лампаның катоды мен анодының арасындағы кеңістікте болады (2 – сурет). 2 – сурет Магнит өрісі болмағанда (В=0) электрондар электр өрісінің әсерінен катодтан анодқа қарай радиус бойымен түзу сызықты қозғалады, (2 – сурет, 1 – түзу сызық), тізбектен анодтық ток жүреді. Әлсіз магнит өрісі әсер еткен жағдайда электрондардың траекториялары өзгереді (2 – сурет, 2 – қисық сызық), бірақ әлі де электрондар түгелімен анодқа жетеді, тізбектен магнит өрісі күшейген сайын электрондардың траекториясының қисықтық радиусы кішірейе түседі де, магнит өрісінің индукциясының белгілі бір критикалық шамасында анодқа жанамалап орналасады. (2 – сурет, 3 – қисық сызық). Магнит өрісінің индукциясы критикалық шамадан үлкен болған жағдайда (B>Bкр) электрондардың траекториясы радиусы одан әрі кішірейеді де (2 – сурет, 4 – қисық сызық), электрондар анодқа жетпей катодқа қайтып оралатын болады, яғни анодтық ток нольге тең болады. Демек лампаның анодтық тогы магнит өрісінің В индукциясына тәуелді болады. 3 – суретте көрсетілген бұл тәуелділік магнетронның сипаттамасы деп аталады. Суретте көрсетілген анодтық токтың тік түсуі (3 – сурет, біртұтас сызықтар) электрондардың катодтан бірдей жылдамдықпен ұшып шыққан кезінде болады. Ua тұсында электрондардың катодтан ұшып шығу жылдамдығы әр түрлі болады да, анодтық ток біртіндеп өзгереді (3 – сурет пунктир сызықтары). Мұның себебі, әртүрлі жылдамдықтағы электрондарға, критикалық шарт, анодқа жетпей қалуы магнит өрісінің индукциясының әр түрлі мәнінде орындалады. Суреттен критикалық шама кернеу - ға байланысты екені көрінеді. Осылай модулі тұрақты және жылдамдық (магнит өрісінің индукциясына) перпендикуляр деп есептейік. Магнит өрісінде қозғалыстағы электронға Лоренц күші әсер етеді: (1)
. (2) Бұл күш электронға нормаль үдеу береді. Мұндағы R – электронның шеңбер бойымен қозғалыс траекториясының радиусы, Ньютонның екінші заңы бойынша. , (3) Мұндағы , - электронның массасы мен заряды. В=Вкр болғанда шеңбердің радиусы анодтың радиусының жартысына тең болады катодтың радиусын өте кіші деп есептейміз. Rк яғни . R - дің мәнін (3) – формулаға қойсақ. (4)
Электр өрісінің электронды катод пен анодтың арасында қозғағандағы eUa жұмыс электронның кинетикалық энергиясының өзгерісіне тең болады, яғни . Мұндағы электрондардың катодтан ұшып шығу жылдамдығы нольге тең деп есептегендіктен Т=0. Сонда (5)
(6) Бұдан е/m шамасын есептеуге болатын қатынас аламыз: (7)
Демек, анодтық ток Ia - ның шамасын нольге кемітетін магнит өрісінің Вкр магнит индукциясын өлшеп алсақ, (7) – формула бойынша қатынасын анықтауға болады. жүктеу/скачать 134,06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|