DETERMINAREA SARCINII SPECIFICE A ELECTRONULUI PRIN METODA MAGNETRONULUI

Determinarea sarcinii specifice A electronului prin metoda magnetronului

Aparatura necesara

1. tub electronic (trioda 2. ampermetru, 3. voltmetru, 4. reostat, 5. surse electrice, 6. solenoid.

Introducere

Asupra unui electron de viteza ce traverseaza un camp magnetic va actiona forta (forta Lorentz):

(1)

Daca este perpendicular pe , electronul va primi o traiectorie criculara de raza r ceea ce implica egalizarea fortei Lorentz cu forta centrifuga de inertie:

(2)

de unde se poate calcula valoarea sarcinii specifice a electronului (e/m)

(3)

Instalatia experimentala este compusa dintr-o trioda (T) cu filamentul (f) vertical. Trioda este introdusa intr-o bobina (B) strabatuta de un curent ce se poate masura cu ajutorul unui ampermetru (A) (fig.1).

Fig.1 Schema instalatiei experimentale:

(T) trioda; (a) anod; (g) grila; (f) filament;

(Tr) transformator; (B) bobina; (P) reostat;

(A) ampermetru.

Tensiunea U de accelerare dintre filamentul f si grila g masurabila la voltmetrul V imprima electronilor emisi de filament energia cinetica

(4)

Intrucat distanta filament - grila este mult mai mica decat distanta grila - anod, viteza v calculata din relatia (4) este viteza cu care electronul traverseaza campul magnetic. Avand in vedere relatiile (4) si (3) se poate calcula valoarea sarcinii specifice:

(5)

Prin marirea campului (B), raza de curbura (r) a traiectoriei electronului scade si odata cu aceasta mai putini electroni vor ajunge pe anod (i scade). Curentul (i) inregistrat la miliampermetrul mA va scadea brusc cand raza de curbura va fi r = R/2. Ampermetrul A va arata in acest caz un curent de magnetizare critic (I ) (fig.2).

Fig.2 Dependenta curentului anodic de curentul de magnetizare

Avand R = 7,5 mm si B = kI cu k = 2,9 (T/A) se poate calcula e/m cunoscand curentul critic masurat experimental:

(6)

Efectuarea lucrarii

1. Se identifica partile componente ale schemei din fig.1.

2. Se conecteaza transformatorul care alimenteaza filamentul triodei la retea. Dupa cateva minute de incalzire se citeste curentul anodic (i) maxim (cand I = 0).

3. Se modifica curentul de magnetizare (I) si se citeste curentul anodic (i) corespunzator, la miliampermetrul (mA).

4. Din graficul trasat i = f(I) se determina curentul critic, ca in fig.2.

Operatiile se repeta pentru mai multe valori ale lui U.