Fisica
Páginas: 6 (1267 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2010
1-Relación carga/masa del e-
El objetivo de esta práctica es observar de forma cualitativa y cuantitativa el movimiento de los electrones bajo la acción de campos magnéticos
La fuerza a la que se ve sometida una carga al moverse en el seno de un campo magnético es:
(1) [pic]
Si el campo magnético es perpendicular al vector velocidad, el vector fuerza también lo será para ambosvectores, así que tendremos una fuerza centrípeta que corresponderá a un movimiento circular uniforme.
(2) [pic]
Así que para medir e/m deberemos conocer el valor de la velocidad de los electrones, el radio de la trayectoria y el campo magnético.
Los electrones serán acelerados por la acción de un potencial electrostático, así que la energía cinética de estos será igual a la variación depotencial ([pic]), es decir
(3) [pic]
Además el campo magnético será creado por unos anillos de Helmholtz, por tanto responderá a la ecuación:
(4) [pic]
Siendo N el nº de espiras, [pic] la permeabilidad magnética, Ra el radio de las espiras e I la intensidad de la corriente que circula por ellas.
Sustituyendo (3) y (4) en la ecuación (2) y despejando e/m tendremos
(5) [pic]
Enla ecuación vemos que hay una cierta proporcionalidad entre [pic] y V, tendremos una recta que responderá a la ecuación:
(6) [pic][pic]
Montaje
El montaje de la práctica consta fundamentalmente de un colimador (por el que también) se aceleran los electrones que salen en línea recta de un filamento incandescente. Todo esto se encuentra en el seno de un campo magnético creado por unosanillos de Helmholtz y en el interior de una lámpara de helio para que se pueda observar la trayectoria de los electrones (se emite luz cuando un electron colisiona con un átomo del gas).
Realización de la práctica.
En primer lugar comprobamos que todo el equipo está bien montado, es decir, con todo apagado nos aseguramos que nuestra fuente de electrones este a 6V, que la tensión deaceleración de los electrones no sea muy alta ni muy baja (entre 150V y 300V) y que no hubiera una corriente superior a 2A circulando por los anillos.
También se comprobó que las fuentes de alimentación y nuestros aparatos de medida estuvieran enchufados en su lugar correcto.
Una vez hecho todo esto se procedió a conectar todos los aparatos y a ajustar, en la medida de lo posible, laresolución de la trayectoria (no se consiguió una resolución muy buena así que a la hora de medir los radios de las trayectorias le dimos un error algo superior al milímetro, esto puede ser causa de un error mayor en los resultados finales).
El siguiente paso fue tomar nota de las medidas que serian constantes a lo largo de la práctica, unos valores correspondientes a (tomando la permeabilidadmagnética con:
[pic]
Una vez hecho esto pasamos a medir distintos valores de intensidad que circula por los anillos, potencial de aceleración y radio de la trayectoria.
|Intensidad I ([pic]) |Potencial ac V ([pic]) |Radio r ([pic] |
|0.86 |192 |0.053|
|0.86 |220 |0.055 |
|0.86 |248 |0.056 |
|0.86 |258 |0.058|
|1.00 |253 |0.060 |
|1.00 |242 |0.057 |
|1.00 |233 |0.055...
El objetivo de esta práctica es observar de forma cualitativa y cuantitativa el movimiento de los electrones bajo la acción de campos magnéticos
La fuerza a la que se ve sometida una carga al moverse en el seno de un campo magnético es:
(1) [pic]
Si el campo magnético es perpendicular al vector velocidad, el vector fuerza también lo será para ambosvectores, así que tendremos una fuerza centrípeta que corresponderá a un movimiento circular uniforme.
(2) [pic]
Así que para medir e/m deberemos conocer el valor de la velocidad de los electrones, el radio de la trayectoria y el campo magnético.
Los electrones serán acelerados por la acción de un potencial electrostático, así que la energía cinética de estos será igual a la variación depotencial ([pic]), es decir
(3) [pic]
Además el campo magnético será creado por unos anillos de Helmholtz, por tanto responderá a la ecuación:
(4) [pic]
Siendo N el nº de espiras, [pic] la permeabilidad magnética, Ra el radio de las espiras e I la intensidad de la corriente que circula por ellas.
Sustituyendo (3) y (4) en la ecuación (2) y despejando e/m tendremos
(5) [pic]
Enla ecuación vemos que hay una cierta proporcionalidad entre [pic] y V, tendremos una recta que responderá a la ecuación:
(6) [pic][pic]
Montaje
El montaje de la práctica consta fundamentalmente de un colimador (por el que también) se aceleran los electrones que salen en línea recta de un filamento incandescente. Todo esto se encuentra en el seno de un campo magnético creado por unosanillos de Helmholtz y en el interior de una lámpara de helio para que se pueda observar la trayectoria de los electrones (se emite luz cuando un electron colisiona con un átomo del gas).
Realización de la práctica.
En primer lugar comprobamos que todo el equipo está bien montado, es decir, con todo apagado nos aseguramos que nuestra fuente de electrones este a 6V, que la tensión deaceleración de los electrones no sea muy alta ni muy baja (entre 150V y 300V) y que no hubiera una corriente superior a 2A circulando por los anillos.
También se comprobó que las fuentes de alimentación y nuestros aparatos de medida estuvieran enchufados en su lugar correcto.
Una vez hecho todo esto se procedió a conectar todos los aparatos y a ajustar, en la medida de lo posible, laresolución de la trayectoria (no se consiguió una resolución muy buena así que a la hora de medir los radios de las trayectorias le dimos un error algo superior al milímetro, esto puede ser causa de un error mayor en los resultados finales).
El siguiente paso fue tomar nota de las medidas que serian constantes a lo largo de la práctica, unos valores correspondientes a (tomando la permeabilidadmagnética con:
[pic]
Una vez hecho esto pasamos a medir distintos valores de intensidad que circula por los anillos, potencial de aceleración y radio de la trayectoria.
|Intensidad I ([pic]) |Potencial ac V ([pic]) |Radio r ([pic] |
|0.86 |192 |0.053|
|0.86 |220 |0.055 |
|0.86 |248 |0.056 |
|0.86 |258 |0.058|
|1.00 |253 |0.060 |
|1.00 |242 |0.057 |
|1.00 |233 |0.055...
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