Catálogo general eXperimentos de FísiCa

pOrTADOrEs DE CArgA MOvIénDOsE En EL vACíO
P3.8.5
Estudio de la desviación de electrones en campos eléctrico y magnético (P3.8.5.1)
No de Cat. Artículo
555 624 Tubo de desviación de electrones 1
555 600 Portatubo 1
555 604 Bobinas de Helmholtz, par 1
521 70 Fuente de alimentación de alta tensión, 10 kV 2
521 545 Fuente de alimentación CC, 0 ... 16 V, 0 ... 5 A 1
500 611 Cable de seguridad, 25 cm, rojo 2
500 621 Cable de seguridad, 50 cm, rojo 1
500 622 Cable de seguridad, 50 cm, azul 1
500 641 Cable de seguridad, 100 cm, rojo 3
500 642 Cable de seguridad, 100 cm, azul 3
500 644 Cable de seguridad, 100 cm, negro 2
Estudio de la desviación de electrones en campo magnético (P3.8.5.1)
144 ExpErIMEnTOs DE FísICA
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P3.8.5.1-2
ELECTrICIDAD
En el tubo de Thomson los electrones pasan por un diafragma de ranura
detrás del ánodo e inciden rasantes sobre una pantalla inclinada
situada en el trayecto del rayo de electrones, en donde puede
verse el curso de los electrones. A la salida del diafragma de ranura
se coloca un condensador de placas para desviar electrostáticamente
los electrones en dirección vertical. Además, con las bobinas
de Helmholtz se puede generar un campo magnético externo para
desviar el rayo de electrones.
En el experimento P3.8.5.1 se estudia la desviación de los electrones
en campos eléctricos y magnéticos. Se observa por un lado, el curso
del rayo electrónico al variar la tensión de desviación U P en el condensador
de placas para diferentes tensiones de ánodo U A. Por otro
lado, los electrones en el campo magnético de las bobinas de Helmholtz
son desviados al variar la corriente I de las bobinas. El radio
de curvatura r de la trayectoria se mide a partir del punto de salida
del rayo electrónico en la pantalla. Al aplicar la tensión del ánodo se
obtiene un valor experimental para la carga específica del electrón:
e
m
2U
A =
( B ⋅ r )
2
Tubo de Thomson
P3.8.5.1
Estudio de la desviación de electrones en
campos eléctricos y magnéticos
P3.8.5.2
Montaje de un filtro de velocidad (filtro de
Wien) para determinar la carga específica
del electrón
en donde el campo magnético B se calcula a partir de la corriente I.
En el ensayo P3.8.5.2 se construye un filtro de velocidad (filtro de
Wien) con un campo eléctrico y magnético cruzados, que entre otros,
permite la determinación exacta de la carga específica del electrón.
Si con una tensión del ánodo U A fija se ajusta la corriente I de las
bobinas de Helmholtz y la tensión de desviación U P de tal forma que
los efectos del campo eléctrico y magnético justo se compensen,
entonces la trayectoria del rayo es casi una recta y se cumple que:
2
e 1 ⎛ UP
⎞
= ⋅
m 2U
⎜
⎝ B ⋅ d
⎟
A ⎠
d:
distancia entre las placas del condensador