Ө. Жәнібеков атындағы Оңтүстік Қазақстан



Pdf көрінісі
бет14/21
Дата09.04.2024
өлшемі2.36 Mb.
#498108
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21
Электр және магнетизм лабораториялық жұмыстарға нұсқаулық-1


(7) 
Егер 
𝐵 < 𝐵
кр
 
мән болса, онда барлық электрондар анодқа жетеді және 
анодтық ток,магнит өрісі болмаған кездегідей мәнге ие болады (2-суреттегі 
графиктің көлденең қимасы). Егер 
𝐵 > 𝐵
кр
болса, онда электрондар анодқа 
жетпейді және шам арқылы өтетін ток нөлге тең.
𝐵 = 𝐵
кр

кезінде ток күрт 
төмендеуі керек (2-суреттегі графикте үзік сызық), бірақ қисық сызықтың 
бірқалыпты прогрессиясы байқалады. Бұл бірқатар себептерге 
байланысты: катод пен анодтың дәл емес коаксиалдылығы, аймақтвқ
 
әсерлері, катодтан әртүрлі жылдамдықтағы электрондардың шығарылуы 
және т.б.
 
𝐵
кр
магнит өрісінің индукциясының критикалық мәнін анықтап және (7) 
қатынасын пайдалана отырып, электронның меншікті зарядын есептеуге 
болады. 
𝑒
𝑚
=
8𝑈
𝑎
(𝐵
кр
𝑟)
2
(8) 
Индукция қысқа соленоид өрісінің формуласы арқылы есептеледі: 
B =
μ
0
IN(cosα
1
−cosα
2
)
2l
(9) 


𝜇
0
= 4𝜋 ∗ 10
−7
Гн/м –
магнит тұрақтысы, 𝐼 −орамда ағып жатқан ток,
𝑁 −электромагниттік айналымдар саны, 𝑙 - орама ұзындығы; 
𝛼
1
, 𝛼
2
бұрыштар
3- суретте көрсетілген. шамды соленоидцентріне 
қойғанда 
𝑐𝑜𝑠𝛼
1
= −𝑐𝑜𝑠𝛼
2
=
𝐼
√𝐼
2
+ 𝑑
2
 
𝑑
-соленоидтың диаметрі.
Косинус мәндерін формулаға (9) ауыстырып, 
B
кр
=
μ
0
I
кр
N
√I
2
+d
2
(10) 
𝐼
кр
− критикалық индукция 𝐵
кр
мәнге сәйкес келетін соленоидтағы ток 
мәні 
(10) өрнекті ескере отырып, электронның меншікті зарядын анықтауға 
арналған есептеу формуласы (8) келесі форманы алады: 
𝑒
𝑚
=
8𝑈
𝑎 
(𝑙
2
+𝑑
2
)
(𝜇
0
𝐼
кр
𝑁)
2
(11) 
Критикалық токты 𝐼
кр
анықтау үшін анодтық токтың соленоидтағы токқа 
тәжірибелік тәуелділігі қолданылады: 𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼) (4а сурет), сыртқы түрі 
сыртқы түрі 1-тәуелділікке ұқсас, -
𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐵)
соленоидтағы критикалық 
токта анодтық токтың 𝐼
а
күрт төмендеуі байқалады. 


𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼) қисығының тіктігі анодтық ток пен соленоидтағы токтың 
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
өсулерінің қатынасымен көрсетілген -. Бұл жағдайда
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
= 𝑓(𝐼) қисығының 
максимумы (4б-сурет) 𝐼
кр
қажетті мәнге сәйкес келеді
.
4-сурет.критикалық токты анықтау 
Орнату сипаттамасы 
Электронның меншікті зарядын магнетрон әдісімен анықтау үшін электр 
тізбегі жиналады, оның диаграммасы 5-суретте көрсетілген,сызба 6-
суретте. 
5-сурет.Электрлік диаграмма 
1 - тұрақты кернеу көзі <<+15 В»; 
2 - анодтық токты өлшеуге 
арналған мультиметр (режим А - 
2 мА, COM кірістері, мА); 3 - 
вакуумдық диод: 4-
электромагниттік; 
электромагниттік токты өлшеуге 
арналған; 5-мультиметр (режим A. 200 мА, COM кірістері, 4); 6 - 
реттелетін тұрақты кернеу көзі <<0...+15 В»; 7 катодты жіптің кернеуі; 8 - 
«Магнетрон» шағын блок. 
Вакуумдық диод 3 тұрақты кернеу көзіне <<+15 В қосылған». Шамның 
анодтық тогы / сандық мультиметрмен өлшенеді 2. Кернеу Ол шамның 
жібіне «-15 В» тұрақты кернеу көзінен беріледі. Диод соленоидтың ішіне 
шам анодының осі соленоидтың осімен сәйкес келетіндей етіп 
орнатылады. 4 соленоид өрісін жасайды, оның индукциясы токты өзгерту 


арқылы реттеледі 𝐼 орамдағы кернеуді орнату түймелері «0...15 В» (14-
тармақ, 1-сурет, 6-бет). Соленоид орамындағы ток күші мультиметрмен 5 
өлшенеді. 
Жұмыстың орындалу реті 
Өлшемдерді алу 
1. Электр тізбегін суретте көрсетілген сым схемасына сәйкес 
құрастырыңыз.6—сурет 
2. 2. «Сеть» түймесін пайдаланып кернеу генераторының блогын қуат 
көзін қосыңыз. «Исходная установка» түймесін басыңыз (19-тармақ, 
6-бетте 1-суретті қараңыз). 
3. «0...15 В» кернеуді орнату түймелерін пайдаланып (14-позиция, 1-
бет.6) электромагниттік орамдағы токты 𝐼 ≥90 мА орнатыңыз және 
анодтық токтың алынған мәндерін өлшеңіз.2 мультиметр арқылы
нәтижелерді (мәндер 𝐼 және 𝐼
𝑎
). кестеге жазыңыз. Токты = 2,5 мА-
дан 200 мА-ға дейін арттыра отырып, өлшеулерді орындаңыз. 
4. Кернеу генераторы блогы мен мультиметрлік блоктың қуат көзін 
өшіру үшін «Сеть» түймесін пайдаланыңыз. 


6-сурет сызба нұсқа. 
Магнетронның параметрлері 
d=37 мм, 1=36 мм, N= 2800 айналым, g = 3 мм, 4 = 15 В 
𝐼,мА 
90 
... 
200 
𝐼
𝑎
,мА 
∆𝐼, мА
∆𝐼
𝑎
,мА
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
,мА 
Өлшеу нәтижелерін өңдеу 


1. Анодтық ток
∆𝐼
𝑎
= 𝐼
𝑎
𝑖
− 𝐼
𝑎
𝑖+1
, ал соленоидтағы ток күші 
∆𝐼 = 𝐼
𝑖

𝐼
𝑖+1
өзгерісін (азаюын) табыңыз.
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
Мәнді есептеңіз.Нәтижелерді 
кестеге жазыңыз. 
2. Бір парақта (графиктің бір өрісінде, 4-суретті қараңыз) екі 
тәуелділікті 
𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼) 
және 
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
=𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼) 
сызыңыз. 
3. Туынды графигіндегі 
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
=𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼
)максимумның орны бойынша 
соленоид орамындағы критикалық токтың 𝐼
кр
мәнін анықтаңыз. 
4. (11) формуланы пайдаланып, электронның меншікті зарядын 
есептеңіз 
5. Алынған мәнді бірінші кестемен салыстырыңыз (анықтамалық 
деректер бойынша 
𝑒
𝑚
= 1.7588047 ∗ 10
11
Кл/кг) және формула 
арқылы өлшеу нәтижесінің салыстырмалы қателігін бағалаңыз. 
𝛿 =
(
𝑒
𝑚
)
таб
−(
𝑒
𝑚
)
экс
(
𝑒
𝑚
)
таб
100% 
6. Қорытындыда электронның меншікті зарядын анықтау үшін 
қолданылатын әдіске талдау жасаңыз: жүйелі және кездейсоқ 
қателердің ықтимал көздерін, оларды жою немесе азайту жолдарын 
көрсетіңіз. 
Бақылау сұрақтары 
1. Электр және магнит өрістерінде зарядталған бөлшекке әсер ететін 
𝐹
эл
және 𝐹
л
күштерінің формулаларын жазыңыз. 
2. Қандай параметрлер (жылдамдық пен үдеу a, a, a, қисықтық радиусы 
траекториялар) зарядталған бөлшек қозғалғанда өзгереді: 
a. а) электростатикалық өріс сызығына белгілі бір бұрышта, 
b. б) Лоренц күшінің әсерінен? 
3. Анықтау үшін қандай теңдеулерді қолдану керек:
a. а) электр өрісіндегі зарядталған бөлшектің жылдамдығын, 
b. б)магнит өрісіндегі электрон траекториясының қисықтық 
радиусы? 
4. Катодтан анодқа қарай қозғалатын электронға магнетронға әсер 
ететін 𝐹
эл
және 𝐹
л
күштерінің бағытын суретте көрсетіңіз. 
5. Осы қозғалыс кезінде𝐹
эл
және 𝐹
л
күштерінің модульдері қалай және 
неге өзгереді? 
6. Магнетрондағы электрон қозғалысы жылдамдығының векторы мен 
модулі неге байланысты? 


7. Суретте магнетрондағы векторлар Е мен В бағытын көрсетіңіз. 
8. Магнетрондағы электрон траекториясының пішіні және 𝐵
кр
критикалық индукцияның мәні немен анықталады? 
9. Магнитрондағы электронның магнит индукциясының әртүрлі 
мәндеріндегі траекториясының пішінін суретте көрсетіңіз 𝐵 = 0;𝐵 =
𝐵
кр
;𝐵 < 𝐵
кр
; 𝐵 > 𝐵
кр
 
10. Мультиметрлердің электр тізбегіндегі мәнін көрсетіңіз. 
11. Анодтық токт 𝐼
𝑎
магнетронның мәні қандай мәндерге тәуелді? 
12. Анодтық ток 𝐼
𝑎
магнетронның шамасына қалай тәуелді, а)катодты 
жіп тогынан 𝐼
н
; б) анодтық кернеуден 𝑈
𝑎
;в) электромагниттік 
орамдағы токтан I; г) соленоидтың айналым саны N бойынша? 
13. Электронның меншікті зарядын 
𝑒
𝑚
анықтау үшін есептеу формуласын 
шығару үшін қандай теңдеулер қолданылады? 
14. 𝐼
𝑎
= 𝑓(𝐼) графиктердің нысанын түсіндіріңіз және
∆𝐼
𝑎
∆𝐼
= 𝑓(𝐼) 
Көрсетіңіз. 
15. Осы графиктерден критикалық ток 𝐼
кр
анықтау әдісін көрсетіңіз. 
Әдебиет 
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Физика курсы. М.: Жоғары мектеп, 1989. - 
23.3.§ 23.1, 
2. Калашников С.Г. Электр.- М.: Наука, 1977. - §§ 178, 179, 182. 


№6 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   21




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет