Файл: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 91

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»Филиал в г. Верхняя СалдаКафедра физики Отчётпo лабораторнойработе

ИЗМЕРЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ЭЛЕКТРОНА

Студент(ка) Решетникова М.Д.Группа НМТВ-113202-ВС Дата13.04.2022 г.

    1. Цель работы.
Измерение удельного зарядаэлектронаспомощьювакуумного диода,по вольт-ампернойхарактеристике,используяуравнениеБогуславского-Ленгмюра(закон3/2) испомощьюмагнетрона.

    1. Расчетные формулы.
Ua= Uаб–IaR1 –I Rкатод, где IRкатод –падениенапряжениянаподогревателе, IRкатод =3,17В; IaR1 –падениенапряжениянасопротивленииR1, R1=1кОм.e/m = k/(32ε02S2/(81r4)),где S–площадьанода;r–расстояние
междуанодомикатодом.e/m= 8Uа(l2+d2)/(0rNIкр)2,где l–длинаобмоткисоленоида;d–диаметробмоткисоленоида;r –расстояниемеждуанодомикатодом;N–числовитковобмоткисоленоида;Iкр–критическоезначениетокавсоленоиде.

    1. Принципиальная схема установки (рис. 1, рис.2).
Рис.1.ПринципиальнаясхемаустановкиДляопределенияудельногозарядаэлектронаспомощьювакуумногодиодасобираютэлектрическуюцепь,принципиальнаясхемакоторойприведенанарис.1.Дляизмеренияудельного зарядаэлектронаспомощьюмагнетронасобираютэлектрическуюцепь,принципиальнаясхемакоторойприведенанарис.2.I IamA mA3 1 R12ДE1 САE3КR2 E2Рис.2.ПринципиальнаясхемаустановкиАнодвакуумногодиодаД,находящегосявминиблоке
«Магнетрон»1,черезтокоограничительноесопротивлениеR1имиллиамперметр 2 подключен к источнику постоянного напряжения Е3«+15В».ЦепьподогревателявакуумногодиодаикатодКчерезтокоограничительныйрезисторR2подключеныкисточнику постоянногонапряжения Е2 «–15В».СоленоидС черезмиллиамперметр3 подключенкисточникурегулируемогонапряженияЕ1«0…+15В».ИзменяявыходноенапряжениеисточникаЕ1,можноизменятьтокIвсоленоидеС,меняятемсамыминдукциюмагнитногополявнутрисоленоидаитоканодаIа.Параметрывакуумного диода 3Ц18П: S = 5,11*10-5 м2; r = 3*10-3 м, ∆r = 1,5*10-4 м.Параметрымагнетрона:d= 3,7*10-2 м, ∆d = 1,85*10-3 м, l = 3,6*10-2 м, ∆ l = 1,85*10-3 м, N = 2800, Ua = 15B, ∆ Ua= 0,75B, ΔIкр = θосн

    1. Средства измерений и их характеристики.
Таблица1

Средства измерения
Предел измере- ний
Цена деления
Класс точности

Миллиамперметр Ia
2 мА
0,001
2

Миллиамперметр I
200 мА
0,1
2

Вольтметр
200 В
0,1
1,2

    1. Результаты измерений и их обработка. Таблица 2

№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Uаб, В
13,7
14,8
15,7
16,7
17,7
18,7
19,8
20,7
21,8
22,8

Iа, А
0,514
0,574
0,628
0,689
0,749
0,816
0,885
0,951
1,027
1,098

Uа, В
10,02
11,06
11,90
12,84
13,78
14,71
15,75
16,58
17,60
18,53

Iа2,А*10-6
0,264
0,329
0,394
0,475
0,561
0,666
0,783
0,904
1,05
1,21

Uа3, В*103
1,00
1,35
1,69
2,12
2,62
3,19
3,90
4,56
5,45
6,36
Точки(Ia2,Ua3) представленынаграфике.Принимаем Ua3за Х, а Iа2 за Y и применяемметоднаименьших квадратов> = 3,22*103 > = 6,64*10-7 >= 2,66*10-3
2> = 13,3*106 2> = 5,31*10-13 175,6*10-12 97,64*10-9Стандартное отклонение для величин k и b определяются следующим образом:1,28*10-12 8,36*10-9 0,6935*10-15Случайные погрешности: 2,31*1,28*10-12 = 2,957*10-12 2,31*8,36*10-9 = 1,931*10-8и, окончательноk = k0±εk = 175,6*10-12± 2,957*10-12b = b0±εb = 97,64*10-9± 1,931*10-8Коэффициент корреляции: 0,999k=175,6*10-12 Δk=2,951*10-12RXY=0,999 , P =0,95.Следовательно,= 176*109 Кл/кг=2,96*109 Кл/кгТаблица3

№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

I, A∙10-3
130,6
132,8
135,4
138,3
141,1
144,0
146,9
149,6
152,9
155,6

Iа, A∙10-3
1,70
1,70
1,69
1,67
1,66
1,64
1,62
1,60
1,56
1,49

№ п/п
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

I, A∙10-3
158,2
160,9
163,7
166,1
168,8
171,5
174,2
176,9
179,4
182,0

Iа, A∙10-3
1,42
1,34
1,27
1,20
1,13
1,08
1,03
0,99
0,96
0,92

Смотрите также файлы