3. Порядок выполнения работы

Изучить принципиальную схему установки для измерения удельного заряда электрона (рис.4).

Схема состоит из двух частей:

1) измерительная часть обеспечивает снятие вольтамперных характеристик; 2) блок питания источника магнитного поля.

В работе используются диод 2Ц2С, длина катода которого . Радиус катода , радиус анода . Регулировка анодного напряжения осуществляется с помощью делителя напряжения (5-10 КОм), его значение определяется по вольтметру. Ток накала диода регулируется реостатом (10-30 Ом), его значение определяется по амперметру . Анодный ток измеряется миллиамперметром мА (до 50мА),

Аксиальное магнитное поле создается в соленоиде L, который питается от однофазной мостовой выпрямляющей схемы, собранной на полупроводниковых диодах Д1-Д4. Мостовая схема питается от автотрансформатора, что позволяет плавно изменять подаваемое на соленоид выпрямленное напряжение. Значение тока в соленоиде определяется по амперметру А.

Измерения сводятся к тому, чтобы снять семейства вольтамперных и сбросовых характеристик диода.

Сбросовая характеристика представляет зависимость анодного тока в лампе от тока в соленоиде. Критическое значение индукции магнитного поля вычисляется по формуле (7) для бесконечно длинного соленоида

, (7)

, – число витков, приходящихся на 1 м длины соленоида, – критическое значение силы тока в соленоиде, соответствующее крутому спаду сбросовой характеристики.

4. Рабочее задание

4.1. Собрать электрическую схему установки в соответствии с рис.4а.

4.2. Снять вольтамперные характеристики для трех значений тока накала (1,5; 1,6; 1,75 А), изменяя анодное напряжение от 0 до 200 В. Полученные данные необходимо занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

,А	,B			,mA
	предел	деление	значение	предел	деление	значение
1.5
1.6
1.75

4.3. Снять семейство сбросовых характеристик при фиксированном значении тока накала, равном 1,75 А для нескольких фиксированных значениях анодного напряжения. Необходимые для опыта значения напряжения подобрать с таким расчетом, чтобы получились достаточно хорошие сбросовые характеристики с резким (а не постепенным) уменьшением анодного тока. Объясните, зачем это нужно. Полученные результаты измерений необходимо занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

.B	, А			, mA
	предел	деление	значение		предел	деление	значение

а) Измерительная часть.

б) Блок питания источника магнитного поля.

Рис. 4. Принципиальная схема установки для измерения удельного заряда электрона.

4.4. По полученным данным для вольтамперных характеристик построить графики зависимости анодного тока от анодного напряжения в степени три вторых . Используя метод наименьших квадратов для полученной линейной зависимости , определить значение коэффициента , а затем из формулы (5) – значение . Оценить погрешность искомого результата.

4.5. Изобразить графически полученные в опытах сбросовые характеристики (зависимость анодного тока от тока соленоида) для разных значений анодного напряжения. Из графика на участке крутого спада определить критическое значение тока соленоида . По формуле (7) определить соответствующие критические значения магнитной индукции , а по формуле (6) –соответствующие значения величины . Оценить погрешность результата.

4.6. Проанализировать полученные двумя методами экспериментальные значения и сравнить их с табличными значениями величины для электрона.