Движение электронов в магнетроне




Разберем явления, соответствующие разным участкам кривой (рис. 6):

1. Ход участка А при В<Вкр объясняется тем, что электроны, вылетающие с торца катода, сильно закручивается полем (рис.7 б), т.к. радиус кривизны тем меньше, чем меньше поперечная скорость. В результате образуется пространственный заряд, ослабляющий поле вблизи торца катода и уменьшающий анодный ток в направлении донышка. С ростом В этот заряд должен расти и уменьшать ток Ua.

2. При В <Вкр, но близкой к ней, часть «поперечных» электронов, имеющих максимальные тепловые скорости, закручиваются настолько, что не попадает на анод (участок В). Это и есть начало «сброса» (рис. 7в).

3. Однако при увеличении таких электронов с ростом вблизи цилиндрической части катода образуется пространственный заряд, который будет вытеснять электроны, близкие к торцу катода, в направлении донышка. В результате спад тока становится менее крутым (участок С).

4. При достаточно большом поле В>Вкр будут достигать анода лишь продольные электроны, вылетающие с торца. При этом рост поля приводит к росту пространственного заряда вблизи торца (см. пункт 1) и постепенному уменьшению тока (участок F сбросовой характеристики, рис. 7д).

5. Участок D является переходным от участка С к участку F. Существенные роли в расчёте не имеют, поэтому на основании приведённых рассуждений ток на участке D и F, а также переход участка В с участка С и D обусловлены наличием «прохладных» электронов.

Поэтому пересечение продолжений участков В и F (точка О на рис. 6) соответствует прекращению попадания на анод самых «медленных» «поперечных» электронов, т.е. таких, тепловой скорости, которых близки к нулю ( ). Именно это условие положено в основу при выводе формулы (15). Поэтому Iс будет соответствовать току Iскр для точки О (рис. 7г).

Построение графиков следует делать тщательно. Линии должны быть плавными. Рекомендуемый масштаб по оси ординат — 2 мА в 1 см, по оси абсцисс 0,1-0,2 В в 1 см.

Найдя пересечение участков В и F, опускают перпендикуляр из точки О на ось абсцисс и определяют I скр.

Критическую индукцию магнитного поля находят по формуле:

Вкр=КIскр. (16)

Затем по формуле (15) рассчитывают значения е/m и находят их среднеарифметическое значение. Погрешность величины е/m определяют общим методом, исходя из формулы (15). Погрешность значений Iа, Iс, Uа берут согласно классу точности приборов. Параметры 2Ц2С и погрешность дается ниже: а = (0,095 ± 0,001) см, в = (0,95 ± 0,01) см, К = (0,014 ± 0,001) Тл/а

 

Контрольные вопросы

1. Что такое удельный заряд электрона?

2. Какие методы измерения удельного заряда Вы знаете?

3. Что называется магнетроном? Как он устроен?

4. Какие силы действуют на электрон в процессе движения в магнетроне и как они направлены?

5. Что такое критическое магнитное поле?

6. Какова форма траектории электрона при В < Вкр, В = Вкр, В > Вкр?

7. Расчётная формула определения удельного заряда электрона методом магнетрона?

8. Чем объяснить, несоответствие экспериментальной и теоретической сбросовых характеристик?

9. Каков тип и класс точности электроизмерительных приборов, применяемых в данной работе? Принцип действия приборов?

10. Какие причины (кроме погрешностей измерительных приборов) могут привести к ошибкам в определении ?

 

Литература

1. Физический практикум. «Электричество и оптика». В.И. Иверова, «Наука», 1968, стр. 321.

2. «Электричество». С.Г. Калашников. «Наука», 1964, § 98, стр. 201-205.

3. Курс физики. Б.М. Яворский и др. «Высшая школа», 1964, т. II, гл. ХVII, § 18.1, 18.8, 18.4, 18.5.

4. Курс общей физики. Г.А.Зисман и О.М. Тодес. М., «Наука», 1965, т. II, гл. VIII, §36, 37.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: