3B SCIENTIFIC® PHYSICS

una placa de desviación común para amboscañones de electrones. Las trayectorias de loselectrones se hacen visibles como rayosluminosos finos ténues verdes, debido a lasexcitaciones de los átomos de helio por mediode choques.Tensión de caldeo:Tensión anódica:Corriente anódica:Tensión de deflexión:Ampolla de vidrio:Longitud total:Llenado de gas:3. Datos técnicos4. Serviciomax. 7,5 V CA/CCmax. 100 V CCmax. 30 mAmax. 50 V CCaprox. 130 mm Øaprox. 260 mmHelio con presiónresidual de 0,1 TorrPara la realización de experimentos con el tubode dos rayos se requieren adicionalmente lossiguientes aparatos:1 Soporte de tubos D 10085071 Fuente de alimentación de CC 500 V (@230 V)1003308o1 Fuente de alimentación de CC 500 V (@115 V)10033071 Par de bobinas de Helmholtz D 10006441 Multímetro analogico AM50 10030734.1 Instalación del tubo en el soporte para tubo• Montar y desmontar el tubo solamente conlos dispositivos de alimentación eléctricadesconectados.• Retirar hasta el tope el desplazador defijación del soporte del tubo.• Colocar el tubo en las pinzas de fijación.• Fijar el tubo en las pinzas por medio deldesplazador de fijación.4.2 Desmontaje del tubo del soporte para tubo• Para retirar el tubo, volver a retirar eldesplazador de fijación y extraer el tubo.5. Ejemplo de experimentos5.1 Estimación de e/mUn electrón de masa m y de carga eléctrica eque se mueve con una velocidad vperpendicularmente a un campo magnético Bexperimenta una fuerza F, la cual actúaperpendicularmente tanto a v como B:F = evBÉsta obliga a que el electrón se mueva sobreuna trayectoria circular con un radio decurvatura R en una superficie perpendicular a B.La fuerza centrípeta está dada por:2mvF = = evB .RA partir de ella se tiene que:vB = teslaeRmCambiando la ecuación se obtiene que:e =mvBRSi el rayo de electrones se expone a un campomagnético de intensidad conocida B y secalculan v y R, se puede así determinar larelación e/m.Según el principio de conservación de la energía,el cambio de la suma de la energía cinética másla energía potencial de una carga eléctrica quese mueve del punto 1 al punto 2 es igual a ceroporque no se realiza ningún trabajo.⎛ 1 2 1 2 ⎞⎜ mv 2 − mv1⎟ + ( eU2− eU1) = 0⎝ 2 2 ⎠Para la energía de un electrón en el tubo de dosrayos se tiene que:1 2eUA = mv2Despejando v y sustituyendo en la ecuación sellega a que:e =mDe aquí se obtiene que:emvBR2U=B RA2 2La expresión e/m es la carga específica de unelectrón y tiene el valor fijo de:(1,75888 ± 0,0004) x 10 11 C/kg.5.1.1 Determinación de BLas bobinas tienen un diámetro de 138 mm yencuentran en la ordenación de Helmholtz y unadensidad de flujo B de:yB = μ0H= (4.17 x 10 -3 ) I H teslaB2−62= 17.39⋅ 10 IHsiendo I H la corriente en las bobinas de Helmholtz.Además se tiene que2