Лабораторная работа № 4. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона. ТУСУР, Крафт Н.А. 2012 - файл n2.xls

Лабораторная работа № 4. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона. ТУСУР, Крафт Н.А. 2012
скачать (224.1 kb.)
Доступные файлы (5):
n1.txt10kb.11.04.2012 17:54скачать
n2.xls43kb.11.12.2011 19:58скачать
n3.xlsxскачать
n4.docx159kb.11.04.2012 20:08скачать
n5.xmcd

n2.xls

Лабораторная работа №4
Определение удельного заряда электрона методом магнетрона












Экспериментальные данные, взятые из журнала измерений











Номер опыта Анодное напряжение Uа, В

6,58 8,16 10,01 12,42

Ток солен. Iс, мА Ток анода Iа, мкА Iс, мА Iа, мкА Iс, мА Iа, мкА Iс, мА Iа, мкА

1 50,300 166,670 49,945 166,670 49,674 166,670 50,081 166,670

2 52,157 166,670 60,761 106,670 50,441 166,667 68,760 166,670

3 52,225 166,670 61,597 45,667 65,102 166,670 74,337 154,000

4 55,370 42,667 61,649 42,667 66,819 142,670 74,434 142,670

5 56,315 18,333 62,040 18,333 67,014 128,000 75,218 91,667

6 56,866 18,333 68,683 5,333 67,183 114,670 78,945 18,333

7 59,688 13,000 85,768 0,333 67,251 110,670 79,474 18,000

8 65,089 3,333 96,066 0,000 71,770 17,000 83,646 8,000

9 66,100 1,111 103,480 0,000 93,644 1,000 89,374 3,333












Густота намотки n соленоида: 32000 Вит/м














Построение графиков













Горизонтальная прямая зависимости
Iа = f(Iс)





Точка 1 2




Ось X 49,674 68,760




Ось Y 166,670 166,670













Прямая на втором участке зависимости Iа = f(Iс)

Uа, В 6,58 8,16 10,01 12,42

Точка Ось X Ось Y X Y X Y X Y

1 52,225 166,670 60,761 106,670 65,102 166,670 74,337 154,000

2 55,370 42,667 61,597 45,667 66,819 142,670 74,434 142,670

3 56,315 18,333 61,649 42,667 67,014 128,000 75,218 91,667

4 56,866 18,333 62,040 18,333 67,183 114,670 78,945 18,333

5 59,688 13,000 62,040 18,333 67,251 110,670 79,474 18,000

6









7





















Необходимые вычисления











Если уравнения прямых известны, то точки пересечения наклонных прямых с горизонтальной можно вычислить, определив таким образом по оси X критические токи Iкр (формула x = (y - b)/k, где x – искомое значение; y – значение горизонтальной прямой; b – отрезок, отсекаемый наклонной прямой от оси Y; k – угловой коэффициент наклонной прямой).











Uа, В 6,58 8,16 10,01 12,42

Параметры прямых* k b, мкА k b, мкА k b, мкА k b, мкА

-21,0118691691 1230,4151749304 -69,0835876944 4303,0850564013 -23,5769394192 1704,5001434475 -25,154212762 2008,7684387744

Iкр, А 0,051 0,060 0,065 0,073












*В Excel параметры построенной по заданным точкам прямой можно получить с помощью функции ЛИНЕЙН(), в которой реализован метод наименьших квадратов (МНК). В пособии [1] МНК описан на стр. 12–13 ф. (10.2)–(10.5).
По формуле (1.8) на стр. 5 руководства [2] вычисляются удельные заряды электрона eуд для каждого критического тока (при этом необходимо все величины перевести в единицы СИ).
Относительная магнитная проницаемость m среды (в работе – вакуум): 1

Магнитная постоянная m0 = 4pЧ10-7 = 1,257E-06 Гн/м
Расстояние R от катода до анода: 0,008 м
eуд: 1,984588E+11 1,759471E+11 1,818790E+11 1,790225E+11 Кл/кг
Среднее значение : 1,838269E+11 Кл/кг











Оценка погрешностей











Абсолютная погрешность среднего значения принимается равной среднеквадратичному отклонению и находится по ф. (5.2) на стр. 5 п. [1].
s(eуд) = 5,025E+09 Кл/кг





В соответствии с §8 на стр. 8 п. [1] результат записывается с гарантией.
eуд = (1743,9 ± 0,3)Ч108 Кл/кг, e(eуд) = 0,017 %


Здесь e(eуд) – относительная погрешность, которая вычисляется по ф. (1.2) на стр. 2 п. [1].
Табличное значение удельного заряда электрона eуд.табл. = 175900000000 Кл/кг
Экспериментальное и табличное значения можно сравнить, получив отличие между ними в процентах.
|1 - eуд/eуд.табл.|Ч100% = 0,858 %















Литература











1. Рипп А.Г. Оценка погрешностей измерений. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу физики для студентов всех специальностей. – Томск: ФДО, ТУСУР, 2006. – 13 с.
2. Бурачевский Ю.А. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона. Руководство к лабораторным работам для студентов всех специальностей. – Томск: ТУСУР, 2002. – 10 с.



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации