Cálculo de la carga del electrón

Universidad Autónoma de Zacatecas
Unidad Académica de Física

Laboratorio de Física Moderna I
Equipo No. 3

Práctica No. 5
Cálculo de la Carga del Electrón

Mayo de 2010

Resumen

1.Introducción
El objetivo de esta práctica es encontrar el valor de la carga del electrón. El método
es similar al usado por J.J. Thomson en 1897 en el que un haz de electrones es
acelerado por unpotencial dado por lo que la velocidad del electrón se puede conocer.
Un par de bobinas de Helmholtz produce un campo magnético uniforme en ángulo
recto respecto al haz de electrones; esto causa que elhaz de electrones sea desviado
en una trayectoria circular. Midiendo el potencial de aceleración, la corriente de las
bobinas y el radio de la trayectoria circular, e/m puede ser calculadofácilmente
mediante la siguiente expresión, la cual se explica más adelante.

2. Teoría
Cuando una carga eléctrica en movimiento se desplaza en una zona donde existe
un campo magnético, además de losefectos regidos por la ley de Coulomb, se ve
sometida a la acción de una fuerza. Supongamos una carga q, que se desplaza a una
velocidad v, en el interior de un campo magnético B. Este campo genera queaparezca
una fuerza F, que actúa sobre la carga q, de manera que podemos evaluar dicha fuerza
por la expresión:
(2)
Como la fuerza es el resultado de un producto vectorial, será perpendicular alos factores,
es decir, a la velocidad y al campo magnético. Al ser perpendicular a la velocidad de la
carga, también lo es a su trayectoria, por lo cual dicha fuerza no realiza trabajo sobre lacarga, lo que supone que no hay cambio de energía cinética, o lo que es lo mismo, no
cambia el módulo de la velocidad. La única acción que se origina, cuando la partícula entra
en el campo magnético esuna variación de la dirección de la velocidad, manteniéndose
constante el módulo. Este cambio de dirección es debido a que la fuerza que aparece va a
actuar como fuerza centrípeta, originando un...