Dinámica De Electrones En Campos Eléctricos Uniformes
Páginas: 7 (1564 palabras)
Publicado: 12 de febrero de 2013
DINÁMICA DE ELECTRONES EN CAMPOS ELÉCTRICOS UNIFORMES
D. Atehortúa S.ᵃ, J. G. Rúa De M.ᵃ, S. Arias G.ᵇ
ᵃ Facultad de Ingeniería Industrial Universidad Pontificia Bolivariana
ᵇ Facultad de Ingeniería Química Universidad Pontificia Bolivariana,
C 1 #70-01, of. 11-259, Medellín, Colombia.
RESUMEN
Un tubo de rayos catódicos (TRC) consiste en un cañón electrónico y una pantalla de fósforodentro de un envolvente de vidrio vaciado de aire. El cuello estrecho contiene el cañón electrónico que produce un haz de electrones para formar la pantalla, la superficie interior de la cara frontal está recubierta con un material luminiscente que produce luz cuando es excitado por los electrones del haz. Buscando así estudiar la dinámica de estos electrones dentro de campos eléctricos uniformes y asu vez analizar el comportamiento de dichos electrones dependiendo el voltaje y mediciones establecidas.
Palabras claves: Tubo rayos catódicos, campo eléctrico, movimiento de electrones,
1. INTRODUCCIÓN
El objetivo de la práctica, fue estudiar la dinámica de los electrones en campos eléctricos uniformes. Por medio de la transferencia de calor, al pasar por un tubo de rayos catódicosque empieza desde el cátodo, generada por el efecto termoiónico, se desprenden electrones, que a través de una fuerza electrostática generada por las placas, se consigue una aceleración presentada por la diferencia de potencial del anterior cátodo, hasta la proyección del electrón en la pantalla, logrando el estudio de estos.
Las finalidades de la práctica del laboratorio son diversas, como lade comprender el funcionamiento interno de los televisores antiguos y de los osciloscopios, por medio de campos eléctricos generadas por un grupo de cargas puntuales y vivenciar las reacciones de los electrones bajo la influencia de campos eléctricos.
2. DINÁMICA DE ELECTRONES EN CAMPOS ELÉCTRICOS UNIFORMES
Un campo eléctrico uniforme es aquel campo constante en magnitud y dirección comoel formado por dos placas metálicas paralelas de carga igual magnitud pero de signo contrario se desplazan en línea recta.
Para determinar el campo eléctrico multiplicamos la permetividad del vacío (constante) por la carga, sobre la distancia al cuadrado.
Ẽ= KQr2
El proceso de medición involucra necesariamente el uso de instrumentos y estos siempre tienen asociada una incertidumbre, que a suvez se relaciona con la resolución de dicho instrumento. En este caso determinaremos la incertidumbre absoluta del campo eléctrico
E= 1d Vd ∆E =∂E∂Vd = ∂∂Vd1dVd∆Vd = ∆E = ∆Vdd
Los electrones repelidos por el cátodo negativo y atraído por el ánodo positivo, se aceleran hacia la pantalla con una velocidad que depende del voltaje aplicado entre el ánodo y el cátodo la cualse determina
Vf= 2 |(carga electrón)|(Voltaje de aceleración)masa electrón Vf= 2(eVa)m
Dentro de la práctica se arrojara una serie de porcentajes de error los cuales se determinaran restando el valor teórico menos el experimental, sobre el valor teórico multiplicado por el 100%.
dato teórico-dato experimentaldato teórico ×100%
Valor teórico: o dato teórico es el valor oresultado que dice en los libros o que debíamos obtener, este caso que se determinaran los porcentajes de erros en la pendientes debido a que no hay un valor teórico se tomara el experimental de menor margen de error.
Valor experimental: Valor o resultado que se obtiene mientras que se realiza el experimento.
3. DESARROLLO EXPERIMENTAL
A continuación se especificará todo el desarrollo detabulación y graficación de los datos obtenidos, realizando un análisis detallado del proceso efectuado dentro de la práctica de laboratorio.
Vd (V) ± 0,1 V | D (m) ± 0,001m | Va*D (Vm) | Campo EléctricoE=Vdd (V/m) ± 8,33 (V/m) (i) |
5,0 | 0,003 | 0,903 | -416,67 |
10,0 | 0,006 | 1,806 | -833,33 |
16,0 | 0,009 | 2,709 | -1333,33 |
21,0 | 0,012 | 3,612 | -1750,00 |
25,0 |...
D. Atehortúa S.ᵃ, J. G. Rúa De M.ᵃ, S. Arias G.ᵇ
ᵃ Facultad de Ingeniería Industrial Universidad Pontificia Bolivariana
ᵇ Facultad de Ingeniería Química Universidad Pontificia Bolivariana,
C 1 #70-01, of. 11-259, Medellín, Colombia.
RESUMEN
Un tubo de rayos catódicos (TRC) consiste en un cañón electrónico y una pantalla de fósforodentro de un envolvente de vidrio vaciado de aire. El cuello estrecho contiene el cañón electrónico que produce un haz de electrones para formar la pantalla, la superficie interior de la cara frontal está recubierta con un material luminiscente que produce luz cuando es excitado por los electrones del haz. Buscando así estudiar la dinámica de estos electrones dentro de campos eléctricos uniformes y asu vez analizar el comportamiento de dichos electrones dependiendo el voltaje y mediciones establecidas.
Palabras claves: Tubo rayos catódicos, campo eléctrico, movimiento de electrones,
1. INTRODUCCIÓN
El objetivo de la práctica, fue estudiar la dinámica de los electrones en campos eléctricos uniformes. Por medio de la transferencia de calor, al pasar por un tubo de rayos catódicosque empieza desde el cátodo, generada por el efecto termoiónico, se desprenden electrones, que a través de una fuerza electrostática generada por las placas, se consigue una aceleración presentada por la diferencia de potencial del anterior cátodo, hasta la proyección del electrón en la pantalla, logrando el estudio de estos.
Las finalidades de la práctica del laboratorio son diversas, como lade comprender el funcionamiento interno de los televisores antiguos y de los osciloscopios, por medio de campos eléctricos generadas por un grupo de cargas puntuales y vivenciar las reacciones de los electrones bajo la influencia de campos eléctricos.
2. DINÁMICA DE ELECTRONES EN CAMPOS ELÉCTRICOS UNIFORMES
Un campo eléctrico uniforme es aquel campo constante en magnitud y dirección comoel formado por dos placas metálicas paralelas de carga igual magnitud pero de signo contrario se desplazan en línea recta.
Para determinar el campo eléctrico multiplicamos la permetividad del vacío (constante) por la carga, sobre la distancia al cuadrado.
Ẽ= KQr2
El proceso de medición involucra necesariamente el uso de instrumentos y estos siempre tienen asociada una incertidumbre, que a suvez se relaciona con la resolución de dicho instrumento. En este caso determinaremos la incertidumbre absoluta del campo eléctrico
E= 1d Vd ∆E =∂E∂Vd = ∂∂Vd1dVd∆Vd = ∆E = ∆Vdd
Los electrones repelidos por el cátodo negativo y atraído por el ánodo positivo, se aceleran hacia la pantalla con una velocidad que depende del voltaje aplicado entre el ánodo y el cátodo la cualse determina
Vf= 2 |(carga electrón)|(Voltaje de aceleración)masa electrón Vf= 2(eVa)m
Dentro de la práctica se arrojara una serie de porcentajes de error los cuales se determinaran restando el valor teórico menos el experimental, sobre el valor teórico multiplicado por el 100%.
dato teórico-dato experimentaldato teórico ×100%
Valor teórico: o dato teórico es el valor oresultado que dice en los libros o que debíamos obtener, este caso que se determinaran los porcentajes de erros en la pendientes debido a que no hay un valor teórico se tomara el experimental de menor margen de error.
Valor experimental: Valor o resultado que se obtiene mientras que se realiza el experimento.
3. DESARROLLO EXPERIMENTAL
A continuación se especificará todo el desarrollo detabulación y graficación de los datos obtenidos, realizando un análisis detallado del proceso efectuado dentro de la práctica de laboratorio.
Vd (V) ± 0,1 V | D (m) ± 0,001m | Va*D (Vm) | Campo EléctricoE=Vdd (V/m) ± 8,33 (V/m) (i) |
5,0 | 0,003 | 0,903 | -416,67 |
10,0 | 0,006 | 1,806 | -833,33 |
16,0 | 0,009 | 2,709 | -1333,33 |
21,0 | 0,012 | 3,612 | -1750,00 |
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