Electricidad

EXPERIMENTO 1

Haz de electrones en un campo eléctrico uniforme

,

Resumen

El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba o carga testigo, se observará la aparición de fuerzaseléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella.

Se dice que un campo eléctrico es uniforme cuando es constante en módulo dirección y sentido.

Con estos conceptos básicos realizamos la primera experiencia en el laboratorio para la cual se dispuso de un tubo de desviación de electrones el cual emitió un haz de electrones a través de un campo eléctrico uniforme y se observó latrayectoria que formaba.

Marco teórico

• Estas dos ecuaciones modelan el movimiento de una partícula y estas ecuaciones variaran de acuerdo a las condiciones de movimiento de la partícula en diferentes casos , nuestro caso será dinámica de una partícula en un campo eléctrico uniforme .

[pic]

• También utilizaremos la ecuación de campo eléctrico.

[pic]

[pic] = campoeléctrico.

[pic] = fuerza que ejerce el campo eléctrico.

[pic] = carga de prueba puntual para calcular el campo.

• Masa del electrón: 9,1·10-31.

• Carga electrón -1,602·10-19 coulomb.

• Tubo de desviación de electrones: El equipo está destinado a la investigación de los haces de electrones en campos eléctricos y magnéticos y la determinación de la carga específica e/m através de la compensación de la desviación magnética por la desviación electrostática. Además, permite estimar la velocidad de los electrones. El camino recorrido por los haces de electrones se hace visible en una pantalla fluorescente.

Materiales para experimento N°1

• Tubo de desviación de electrones

• 1 Conexión para la placa de desviación

Superior

• 2Placa de desviación superior

• 3 Placa de desviación inferior

• 4 Conexión para la placa de desviación

Inferior

• 5 Pantalla (papel milimetrado)

• 6 Ánodo

• 7 Capuchón catódico

• 8 Espejo Getter (para mantener el vacío)

• 9 Casquillo de clavijas (para contacto del

Cañón electrónico)• Lámpara: Filamento que produce calor, energizando los electrones; los cuales son enganchados por un campo eléctrico y posteriormente liberados.

• Dos Fuentes de poder: Una entrega la densidad de carga, la cual está conectada a las placas. La otra alimenta el filamento para que no se queme.

•Tubo al vacio : pantalla fluorescente , con papel milimetrado ligeramente inclinado

Montaje y Procedimiento

En primera instancia se tiene dos fuentes de poder, una conectada a las placas, la cual nos entregaba la densidad de carga, generando el campo eléctrico. La segunda fuente alimentaba a la lámpara.

El primer intento consistió en hacer pasar el haz de electrones entre las placas sinvoltaje que se encuentran en el tubo ,es decir , en ausencia de campo eléctrico, lo que ocurrió fue que la partícula atravesó las placas describiendo un movimiento rectilíneo , la sumatoria de las fuerzas es cero , la partícula ingresa con velocidad constante.

Posteriormente se le agrega voltaje a las placas y se vuelve a hacer pasar el haz de electrones, la placa superior tiene cargapositiva y la placa inferior tiene carga negativa, este voltaje produce un campo eléctrico entre las placas el cual afecta al haz de electrones describiendo ahora una trayectoria parabólica.

Toma de datos

Datos N°1 (profesor)

|X(m) |Y(m) |
| 0 |0 |
|[pic] |1,5[pic] |
|[pic] |5,5[pic] |
|5,2[pic] |1[pic] |
|6[pic] |1,4[pic] |
|7[pic]...