Table des Matières
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3. Datos técnicos
Tensión de caldeo:
Tensión anódica:
Corriente anódica:
Tensión de deflexión:
Ampolla de vidrio:
Longitud total:
Llenado de gas:
4. Servicio
Para la realización de experimentos con el tubo
de dos rayos se requieren adicionalmente los
siguientes aparatos:
1 Soporte de tubos S
1 Fuente de alimentación 500 V (115 V, 50/60 Hz)
ó
1 Fuente de alimentación 500 V (230 V, 50/60 Hz)
1 Par de bobinas de Helmholtz S
1 Multímetro analogico AM50
4.1 Instalación del tubo en el soporte para tubo
•
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 Desmontaje del tubo del soporte para tubo
•
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. Ejemplo de experimentos
5.1 Estimación de e/m
Un electrón de masa m y de carga eléctrica e
que
se
mueve
perpendicularmente a un campo magnético B
experimenta una fuerza F, la cual actúa
perpendicularmente tanto a v como B:
F =
evB
Ésta obliga a que el electrón se mueva sobre
una trayectoria circular con un radio de
max. 7,5 V CA/CC
max. 100 V CC
max. 30 mA
max. 50 V CC
aprox. 130 mm Ø
aprox. 260 mm
Helio con presión
residual de 0,1 Torr
1014525
1003307
1003308
1000611
1003073
con
una
velocidad
curvatura R en una superficie perpendicular a B.
La fuerza centrípeta está dada por:
2
mv
=
=
F
evB
R
A partir de ella se tiene que:
v
B =
tesla
e
R
m
Cambiando la ecuación se obtiene que:
e
v
=
m
BR
Si el rayo de electrones se expone a un campo
magnético de intensidad conocida B y se calculan
v y R, se puede así determinar la relación e/m.
Según el principio de conservación de la energía,
el cambio de la suma de la energía cinética más
la energía potencial de una carga eléctrica que
se mueve del punto 1 al punto 2 es igual a cero
porque no se realiza ningún trabajo.
⎛
1
1
2
⎜
−
mv
mv
2
2
2
⎝
Para la energía de un electrón en el tubo de dos
rayos se tiene que:
1
2
=
eU
mv
A
2
Despejando v y sustituyendo en la ecuación se
llega a que:
e
v
=
m
BR
De aquí se obtiene que:
2
e
U
=
A
2
2
m
B
R
La expresión e/m es la carga específica de un
electrón y tiene el valor fijo de:
(1,75888 ± 0,0004) x 10
5.1.1 Determinación de B
Las bobinas tienen un diámetro de 138 mm y
encuentran en la ordenación de Helmholtz y una
densidad de flujo B de:
=
μ
= (4.17 x 10
B
H
0
y
−
2
=
⋅
17
.
39
10
B
v
siendo
la corriente en las bobinas de Helmholtz.
I
H
Además se tiene que
e
U
=
⋅
A
. 1
15
2
2
m
I
R
H
y
2
.
⎞
(
)
2
⎟
+
−
=
0
eU
eU
1
2
1
⎠
11
C/kg.
-3
)
tesla
I
H
6
2
I
H
5
⋅
10
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