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3. Datos técnicos
Filamento calefactor:
Tensión anódica:
Corriente anódica:
Tensión del capacitor: máx. 350 V
Distancia
placas de capacitor:
Pantalla fosforescente: 80 mm x 80 mm.
Ampolla de vidrio:
Longitud total:
4. Manejo
Para la realización de pruebas con el tubo de
Thomson se necesitarán los siguientes aparatos
adicionales:
1 Soporte de tubos S
1 Fuente de alta tensión 5 kV (115 V, 50/60 Hz)
o
1 Fuente de alta tensión 5 kV (230 V, 50/60 Hz)
1 Par de bobinas de Helmholtz S
1 Fuente de alimentación 500 V (115 V, 50/60 Hz)
o
1 Fuente de alimentación 500 V (115 V, 50/60 Hz)
1 Multímetro analogico AM51
4.1 Colocación del Tubo de Thomson en el
portatubos.
•
Montar y desmontar el tubo solamente con
los dispositivos de alimentación eléctrica
desconectados.
•
Introducir el tubo en la toma hembra del
portatubos presionando ligeramente hasta que
las clavijas de contacto estén colocadas
correctamente en la toma, asegurándose de
que la clavija-guía está en la posición correcta.
4.2 Retirada del tubo de Thomson del por-
tatubos
•
Para retirar el tubo, presionar desde atrás la
clavija-guía con el dedo índice de la mano
derecha, hasta que las clavijas de contacto
queden libres. A continuación, retirar el tubo.
5. Ejemplos de experimentos
5.1 Deflexión magnética
•
Proceder a la conexión de los tubos de
acuerdo al esquema de la Fig. 2.
•
Colocar las bobinas en los orificios corres-
pondientes en el portatubos (geometría de
Helmholtz).
•
Conectar el dispositivo de alimentación de
alta tensión.
7,5 V CA/CC
≤
2000 V – 5000 V CC
aprox. 0,1 mA / U
= 4000 V
A
aprox. 8 mm
aprox. 130 mm Ø
aprox. 260 mm
1014525
1003309
1003310
1000611
1003307
1003308
1003074
•
Aplicar tensión a las bobinas y observar la
trayectoria del haz.
La trayectoria del haz electrónico es circular, la
deflexión se produce en un nivel perpendicular
al campo magnético.
En el caso de una tensión anódica constante, el
radio de deflexión disminuye con el aumento de
la corriente que circula por la bobina.
Si la corriente que circula por la bobina es
constante, el radio aumenta con un aumento de
la tensión anódica, lo cual indica una mayor
velocidad.
Un electrón con una masa m y una carga e que
se mueve perpendicularmente a un campo
magnético B, se verá obligado por la fuerza
Lorentz B e v a entrar en la órbita:
2
⋅
m
v
⋅
⋅
=
B
e
v
r
con v = velocidad del electrón y r = radio de
curvatura.
5.2 Deflexión eléctrica
Proceder a la conexión de los tubos de
•
acuerdo al esquema de la Fig. 3.
•
Conectar el dispositivo de alimentación de
alta tensión.
•
Conectar la tensión del capacitor y observar
la trayectoria del haz.
Un electrón que atraviesa con una velocidad v
el campo eléctrico E de un condensador de
placas con una tensión de capacitor U
distancia entre placas d, será desviado hacia
una parábola:
1
e
E
2
=
⋅
⋅
⋅
y
x
2
2
m
v
donde y es la deflexión lineal sobre la distancia
lineal x.
5.3 Determinación de e/m y v
5.3.1 Por medio de la deflexión magnética
•
Reconstrucción del experimento de acuerdo
al esquema de la Fig. 2.
Para deducir la velocidad de los electrones v
que depende de la tensión anódica U
e
= 2
⋅
⋅
v
U
A
m
De las ecuaciones 1 y 3 se deriva para la carga
específica e/m:
⋅
2
e
U
=
A
(
)
2
⋅
m
B
r
se puede leer inmediatamente, B y r se
U
A
pueden determinar de manera experimental.
5.3.1.1 Determinación de r
El radio de curvatura r del haz de electrones
desviado se puede deducir a partir del punto de
salida A (véase Fig. 1).
2
(1)
y una
P
(2)
se aplica:
A
(3)
(4)
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