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3. Dados técnicos
Aquecedor:
Tensão anódica:
Corrente anódica:
Tensão condensador: máx. 350 V
Distância placas
do condensador:
Tela fluorescente:
Ampola de vidro:
Comprimento total:
4. Utilização
Para a realização de experiências com o tubo
de Thomson são necessários adicionalmente os
seguintes aparelhos:
1 Suporte dos tubos S
1 Fonte de alimentação de alta tensão 5 kV (115 V,
50/60 Hz)
ou
1 Fonte de alimentação de alta tensão 5 kV (230 V,
50/60 Hz)
1 Par de bobinas de Helmholtz S
1 Fonte de alimentação 500 V (115 V, 50/60 Hz)
ou
1 Fonte de alimentação 500 V (230 V, 50/60 Hz)
1 Multímetro analógico AM51
4.1 Instalação do tubo de Thomson no
suporte para tubos
•
Montar e desmontar o tubo somente com os
aparelhos
de
desligados.
•
Inserir o tubo na tomada com leve pressão
até que os pinos de contato estejam
completamente dentro da tomada, ao fazê-
lo, garantir uma posição claramente definida
do pino de condução.
4.2 Retirada
do
tubo de Thomson do
suporte para tubos
•
Para a retirada do tubo, pressionar com o
dedo índice da mão direita por trás sobre o
pino de condução até que os pinos de
contato se soltem. Logo, retirar o tubo.
5. Exemplos de experiências
5.1 Desvio magnético
•
Efetuar a conexão dos tubos conforme a fig. 2.
•
Colocar
as
correspondentes no suporte para tubos
(geometria de Helmholtz).
•
Ligar o aparelho de produção de alta
tensão.
≤ 7,5 V AC/DC
2000 V – 5000 V DC
aprox. 0,1 mA/4000 V
aprox. 8 mm
80 mm x 80 mm
aprox. 130 mm Ø
aprox. 260 mm
1014525
1003309
1003310
1000611
1003307
1003308
1003074
alimentação
elétrica
bobinas
nos
orifícios
•
Induzir tensão nas bobinas e observar o
percurso dos feixes.
O percurso do feixe de elétrons é circular, o
desvio ocorre a um nível perpendicularmente ao
campo magnético.
Com tensão anódica constante, o rádio do
desvio se reduz com o aumento da corrente das
bobinas.
Com corrente de bobina constante, o rádio
aumenta com o aumento da tensão anódica, o
que implica uma velocidade mais alta.
Um elétron de massa m e carga e, que se move
perpendicular a um campo magnético B, é
forçado por uma força central B e v a assumir
um percurso circular:
2
⋅
m
v
⋅
⋅
=
B
e
v
r
sendo v = velocidade do elétron e r = rádio da
curvatura.
5.2 Desvio elétrico
•
Efetuar a conexão do tubo conforme a fig. 3.
•
Ligar o aparelho de produção de alta
tensão.
•
Ligar a tensão do condensador e observar o
percurso do feixe.
Um elétron, que atravessa o campo elétrico E
de um condensador de placas com a tensão de
condensador U
com a velocidade v, é desviado
P
para um percurso paralelo:
1
e
E
2
=
⋅
⋅
⋅
y
x
2
2
m
v
sendo que y é o desvio linear na distância linear x.
5.3 Determinação de e/m e v
5.3.1 Por meio do desvio magnético
•
Montagem da experiência conforme fig. 2.
Para a velocidade v do elétron dependente da
tensão anódica U
A
e
= 2
⋅
⋅
v
U
A
m
Das equações 1 e 3 resulta para a carga
específica e/m:
⋅
2
e
U
=
A
(
)
2
⋅
m
B
r
pode ser lida imediatamente, B e r podem
U
A
ser determinadas experimentalmente.
5.3.1.1 Determinação de r
O rádio de curvatura r do feixe de elétrons
desviado pode ser determinado pelo ponto de
saída A (veja fig. 1).
Segundo Pitágoras é válido:
2
2
2
2
= c
+ b
= c
+(r – a)
r
2
(1)
(2)
, é válido:
(3)
(4)
2
2
2
= c
+ r
-2ra + a
2
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