laboratorio electromagnetismo
Páginas: 7 (1593 palabras)
Publicado: 9 de septiembre de 2015
CALCULO DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE.
1. Objetivo
Los objetivos del laboratorio fueron los siguientes:
1.1. Objetivo General :
Determinar la relación carga-masa del electrón, a partir de las trayectorias observadas de un haz de electrones que cruza una región con influencia de un campo magnético.
1.2. Objetivos Específicos
Utilizar u observar el comportamiento de los materiales utilizados enlaboratorio.
2. Fundamento Teórico
2.1.Introduccion
La medida de la carga especifica de un electrón, es decir la relación carga-masa, se realizó por primera vez en los años ochenta del siglo XIX y constituye un acontecimiento en el desarrolle de la física. El fundamento del experimento consiste esencialmente de estudiar la interacción que sufren los electrones cuando penetran un campomagnético. Cuando una carga eléctrica se mueve en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al campo magnético “B” y al vector velocidad v.
Bajo este efecto el electrón describirá una circunferencia ya que los vectores de velocidad y campo magnético son perpendiculares al vector fuerza. El equilibrio entre la fuerza magnética (evB) y la fuerza centrífuga (mev2/R), nos permitecalcular la relación carga masa:
Posteriormente podremos aplicar la siguiente fórmula que relaciona la velocidad de un electrón dentro de un campo magnético.
FIGURA1 DIAGRAMA DEL COMPORTAMIENTO.
En la figura 1 se muestra un arreglo conocido como las bobinas de Helmholtz. Consiste de dos bobinas circulares coaxiales de radios a, cada una con N vueltas y separadas
una distancia a. Porlas dos bobinas circula la misma corriente i en la misma dirección
El propósito de este experimento es determinar la razón carga sobre masa para los electrones (e/m) estudiando la deflexión de su trayectoria mediante la aplicación de campos magnéticos. Este método es similar al utilizado por J.J. Thomson en 1897. Vamos a usar equipamiento que consta de un cañón de electrones, incluido en un tuboespecial que permite visualizar la trayectoria de los electrones y medir el radio de su órbita en el campo magnético. Este tubo, está situado entre un par de bobinas cuya configuración produce un campo magnético uniforme en el espacio de la órbita (Bobinas de Helmholtz).
El cañón de electrones está compuesto por un filamento el cual se calienta mediante el flujo de una corriente. Los electrones seevaporan del filamento, formando una “nube” de cargas negativas alrededor del filamento. Este proceso de emisión desde una superficie metálica caliente se llama emisión termoiónica. Para crear un haz de electrones, se establece una diferencia de potencial positiva entre un ánodo (placa metálica con un orificio) y el filamento (llamado potencial acelerador). Los electrones que superan el ánodoentran en una zona de baja presión de He (10-2 mm Hg). Los electrones moviéndose en la región de baja presión de He hacen su trayectoria visible debido a que los electrones colisionan con los átomos de He, los cuales son excitados y luego radian en el visible.
Las bobinas de Helmholtz (radio: 15 cm, 130 vueltas) originan un campo magnético proporcional a la corriente que circula por las bobinas,haciendo que el haz de electrones se curve. Una regla adosada al sistema permite medir el diámetro de las bobinas. Los electrones originados en el cátodo caliente se aceleran por una diferencia de potencial V (establecida entre el cátodo y el ánodo). En este proceso ellos adquieren una energía cinética que puede determinarse a partir de la conservación de la energía
FIGURA 2 OBSERVACION DEDUCIDAHaz de electrones desplazándose en círculo en un tubo Teltron, por la presencia de un campo magnético, en el que se puede medir la relación masa carga de los electrones comparando el radio del círculo con la intensidad del campo y el voltaje.
2.2 HISTORIA
En el siglo XIX se midieron las relaciones masa carga de algunos iones por métodos electroquímicos. En 1897 J. J. Thomson midió por primera...
CALCULO DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE.
1. Objetivo
Los objetivos del laboratorio fueron los siguientes:
1.1. Objetivo General :
Determinar la relación carga-masa del electrón, a partir de las trayectorias observadas de un haz de electrones que cruza una región con influencia de un campo magnético.
1.2. Objetivos Específicos
Utilizar u observar el comportamiento de los materiales utilizados enlaboratorio.
2. Fundamento Teórico
2.1.Introduccion
La medida de la carga especifica de un electrón, es decir la relación carga-masa, se realizó por primera vez en los años ochenta del siglo XIX y constituye un acontecimiento en el desarrolle de la física. El fundamento del experimento consiste esencialmente de estudiar la interacción que sufren los electrones cuando penetran un campomagnético. Cuando una carga eléctrica se mueve en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al campo magnético “B” y al vector velocidad v.
Bajo este efecto el electrón describirá una circunferencia ya que los vectores de velocidad y campo magnético son perpendiculares al vector fuerza. El equilibrio entre la fuerza magnética (evB) y la fuerza centrífuga (mev2/R), nos permitecalcular la relación carga masa:
Posteriormente podremos aplicar la siguiente fórmula que relaciona la velocidad de un electrón dentro de un campo magnético.
FIGURA1 DIAGRAMA DEL COMPORTAMIENTO.
En la figura 1 se muestra un arreglo conocido como las bobinas de Helmholtz. Consiste de dos bobinas circulares coaxiales de radios a, cada una con N vueltas y separadas
una distancia a. Porlas dos bobinas circula la misma corriente i en la misma dirección
El propósito de este experimento es determinar la razón carga sobre masa para los electrones (e/m) estudiando la deflexión de su trayectoria mediante la aplicación de campos magnéticos. Este método es similar al utilizado por J.J. Thomson en 1897. Vamos a usar equipamiento que consta de un cañón de electrones, incluido en un tuboespecial que permite visualizar la trayectoria de los electrones y medir el radio de su órbita en el campo magnético. Este tubo, está situado entre un par de bobinas cuya configuración produce un campo magnético uniforme en el espacio de la órbita (Bobinas de Helmholtz).
El cañón de electrones está compuesto por un filamento el cual se calienta mediante el flujo de una corriente. Los electrones seevaporan del filamento, formando una “nube” de cargas negativas alrededor del filamento. Este proceso de emisión desde una superficie metálica caliente se llama emisión termoiónica. Para crear un haz de electrones, se establece una diferencia de potencial positiva entre un ánodo (placa metálica con un orificio) y el filamento (llamado potencial acelerador). Los electrones que superan el ánodoentran en una zona de baja presión de He (10-2 mm Hg). Los electrones moviéndose en la región de baja presión de He hacen su trayectoria visible debido a que los electrones colisionan con los átomos de He, los cuales son excitados y luego radian en el visible.
Las bobinas de Helmholtz (radio: 15 cm, 130 vueltas) originan un campo magnético proporcional a la corriente que circula por las bobinas,haciendo que el haz de electrones se curve. Una regla adosada al sistema permite medir el diámetro de las bobinas. Los electrones originados en el cátodo caliente se aceleran por una diferencia de potencial V (establecida entre el cátodo y el ánodo). En este proceso ellos adquieren una energía cinética que puede determinarse a partir de la conservación de la energía
FIGURA 2 OBSERVACION DEDUCIDAHaz de electrones desplazándose en círculo en un tubo Teltron, por la presencia de un campo magnético, en el que se puede medir la relación masa carga de los electrones comparando el radio del círculo con la intensidad del campo y el voltaje.
2.2 HISTORIA
En el siglo XIX se midieron las relaciones masa carga de algunos iones por métodos electroquímicos. En 1897 J. J. Thomson midió por primera...
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