Описание установки
Оборудование: источник постоянного напряжения, мультиметры, миниблок «Магнетрон», соединительные провода.
Для определения удельного заряда электрона методом магнетрона собирают электрическую цепь (см. рис.6.5). На рис. 6.6 приведена монтажная схема установки.
Рис. 6.5. Электрическая схема:
1
– нерегулируемый источник постоянного
напряжения «+15 В»; 2 – мультиметр для
измерения анодного тока (режим
A
2
mA,
входы COM,
mA);
3 – вакуумный диод; 4 – соленоид; 5 –
мультиметр для измерения тока соленоида
(режим
A
200
mA,
входы COM,
mA);
6 –регулируемый источник постоянного
напряжения «0...+15 В»; 7 – напряжение
накала катода;
8
– миниблок «Магнетрон» (рис. 6.6)
Рис. 6.6. Миниблок «Магнетрон»:
1 – соленоид, 2 –вакуумный диод, 3 – анод диода, 4 – катод диода, 5 – нагреватель катода, А, В – выводы для подключения напряжения к соленоиду, С, В –выводы для подключения анодного напряжения, Uан – вывод для подключения напряжения к нагревателю
Основой магнетрона является вакуумная лампа (диод) 3. На нагреватель катода 7 диода от источника подаётся постоянное напряжение Uн = «–15 В». Анод лампы 3 подключается к источнику стабилизированного постоянного напряжения «+15 В». В результате нагрева катода с его поверхности испускаются электроны и под действием электрического поля анода движутся к нему. Для создания магнитного поля, влияющего на траекторию движения электронов, используется соленоид 4. Диод устанавливается внутри соленоида так, чтобы ось анода лампы совпадала с осью соленоида. Соленоид подключается к регулируемому источнику постоянного напряжения. Изменение тока Iс в обмотке соленоида, а значит и индукции магнитного поля, осуществляется с помощью кнопок на панели блока генераторов.
Выполнение работы
1. Переключатель рода работ мультиметра 2 (рис. 6.6) перевести в положение «А » и установить предел измерения «2 mА», мультиметра 5 – в положение «А » и установить предел измерения «200 mА»,
2. Собрать электрическую цепь по монтажной схеме, приведенной на рис. 6.7.
Внимание! На общий вход «COM» мультиметров 2 и 5 подаётся отрицательное напряжение (провод «–» или «»), на вход «mА» – положительное напряжение (провод «+»). Миниблок вставлять в гнезда наборного поля надписью «Магнетрон» вверх.
3. Кнопками «СЕТЬ» включить питание блоков генераторов напряжения и мультиметров. Нажать кнопку «Исходная установка».
4. Выждать некоторое время для установления анодного тока в лампе.
5.
Снять зависимость анодного тока в лампе
от
тока в соленоиде. Для
этого кнопкой
«Установка напряжения 0 … +15 В» на блоке
генераторов
последовательно устанавливать по
мультиметру 5 токи в соленоиде Iс,
а по мультиметру 2 измерять соответствующие
значения анодного тока Iан.
Первые пять-шесть значений тока соленоида
Iс
от нуля устанавливать через ~20–25 мА,
а, начиная с ~120 мА, – через ~5 мА.
Максимальный ток соленоида не должен
превышать 195 мА.
6. Нажать кнопку «Исходная установка» и кнопками «СЕТЬ» выключить питание генераторов напряжения и мультиметров. Разобрать электрическую цепь.
Рис. 6.6. Монтажная схема:
обозначения 2, 5, 8 – см. рис. 6.5