Informe Relacion Carga-Masa

LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO RELACIÓN CARGA-MASA

JULY ALEJANDRA GAMBOA JESUS MIGUEL SIERRA JORGE TORRADO

PROFESOR ING.OSCAR SUAREZ

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITENCTURA LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO PAMPLONA 2012

INTRODUCCIÓN

La carga específica del electrón e/m, puede obtenerse a partir de las desviaciones que sufre un haz de electrones sometido ala acción de campos eléctricos y magnéticos producidos con un montaje experimental adecuado (dispositivo de Thomson). Históricamente, fue Joseph John Thomson quien primero determinó con éxito la razón entre la carga del electrón y su masa e/m. El experimento de Thomson tenía por objeto investigar la naturaleza corpuscular de los rayos catódicos. Su dispositivo, que esencialmente es el mismo quese utiliza hoy día en este tipo de experiencias, consta de un cañón de electrones (originalmente denominados rayos catódicos) en el que estas partículas emitidas por un metal calentado y, seguidamente, aceleradas entre las placas de un condensador mantenido a una alta diferencia de potencial pueden ser desviadas por campos eléctricos homogéneos creados entre las placas de otro condensador o porcampos magnéticos homogéneos creados por bobinas por las que circula corriente, dispuestas según una geometría particular, denominada geometría Helmholtz. Los rayos catódicos se obtenían en tubos en los que se había hecho un vacío elevado esto explica que no pudieran ser observados hasta que se desarrollaron eficientes bombas de alto vacío entre dos placas metálicas sometidas a alta tensión. Elmontaje experimental de Thomson, quien estaba convencido de que los rayos catódicos eran partículas cargadas, demostró que la relación e/m obtenida era independiente de los metales que formaban los electrodos dentro del tubo de vacío y de los gases enrarecidos que contenía dicho tubo. Dado el carácter universal de las partículas que formaban los rayos catódicos, se considera a Thomson como eldescubridor del electrón. Mediante este experimento vamos a describir la interacción entre cargas eléctricas en movimiento y campos magnéticos creados por bobinas.

OBJETIVOS   

Determinar el campo magnético creado por las bobinas de Helmholtz. Encontrar la relación carga masa entre el campo magnético, radio y el potencial Describir la interacción entre cargas eléctricas en movimiento y camposmagnéticos creados por las bobinas.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Dispositivo para la medida de la razón carga masa. Fuente de 6,3 VCD o C.A. Fuente de 0-300 VCD. Fuente de 6-9 VCD; 2 A Voltímetro 0-300 VCD. Amperímetro 0-2 A CD Cables para conexión. (1) (1) (1) (1) (1) (1) (6)

PROCEDIMIENTO 1. Se enciende la fuente que calienta el filamento. 2. Se enciende la fuente para el potencialacelerador ajustando inicialmente un voltaje de 200V. 3. Se enciende la fuente para las bobinas de Helmholtz en un rango de voltaje entre 6V – 9V ajustándolo inicialmente a una corriente de 1A. 4. Con la corriente de 1A se mide el radio de la trayectoria circular del haz electrónico para potenciales de aceleración de 200, 220, 240, 260 y 280 V (Tabla 1). 5. Se repite el procedimiento 1 y 2 paracorrientes de 1,4A y 1,8A (Tabla 1). 6. Se calcula el campo magnético creado por las bobinas de Helmholtz para cada una de las corrientes utilizadas (Tabla 2). 7. Se encuentra la relación carga masa (C/Kg) para cada valor de campo magnético, radio y potencial.

RESULTADOS Y ANÁLISIS Tabla 1. V(V)

l1 = 1.0A l2 = 1.4A l3 = 1.8A r(m) r(m) r(m) 200 0.015m 0.015m 0.0275m 220 0.0175m 0.0175m 0.03m 2400.02m 0.0225m 0.035m 260 0.025m 0.0275m 0.0375m 280 0.03 0.045m 0.0375m Valores del radio de la trayectoria circular del electrón en función del potencial de aceleración, para diferentes corrientes en las bobinas.

Tabla 2.
V(V) 200 220 240 260 280
B1=7.79x10-4t

7.79x10-3 6.67x10-3 5.84x10-3 4.67x10-3 3.9x10-3

B2=1.09x10-3t q/m (C/Kg) 2.92x1010 0.01 3.23x1010 9.36x10-3 3.52x1010 7.36...