Determinacion De La Carga De Un Electron

Objetivo

Estudiar la deflexión de los electrones en un Campo Magnético dentro de una órbita circular.

Determinar el Campo Magnético B creado por la bobinas de Helmotz, teniendo en cuenta que estas tienen radio constante.

Determinar la carga especifica del electrón (e/m).

Metodología del Trabajo

Teniendo en cuenta el video ilustrativo visto previo a la realización del laboratorio, se tomaran dichos conceptos vistos y de esta manera se aplicaran en la práctica, para poder determinar la carga especifica del electrón y a su vez el campo magnético que presentan las bobinas de Helmotz, y de esta manera comprobar experimentalmente el movimiento que presenta un electrón dentro de un campo magnético.

Para ello, se realizara el montaje de la Figura 1, y de allí se tomaran valores de voltaje y corriente, dejando uno de estos constate y verificando con una regla el radio que presentan los electrones en un campo magnético dentro de la órbita circular.

Figura 1. Montaje de la práctica.

Resultados

1ª Parte: Realización de tabla de datos con un Voltaje constante.

Como primera medida se dejara el Voltaje de la fuente de alimentación constante y se variara únicamente la perilla de la corriente y cada 0,5 cm se tomara el valor del diámetro que describe la órbita del movimiento de los electrones. Solamente se trabajaran con 5 valores según las indicaciones dadas por el docente.

Voltaje (V) 207 207 207 207 207

Corriente (A) 0,85 1 1,05 1,11 1,13

Diámetro (cm) 12 11,5 11 10 9,5

De acuerdo a los valores obtenidos en la tabla, procedemos a utilizar la ecuación donde se manifiesta la relación que existe entre la carga del electrón y la masa del mismo (e/me).

e/m=(2V (5/4)^3 a^2)/(N μo I r)^2

Donde; V = Voltaje de la fuente

a = Radio de las Bobinas

N = Numero de vueltas de las Bobinas

I = Corriente generada por los electrones

r = Radio de la trayectoria de los electrones

µo= permeabilidad magnética 4π x 10-7 N A-2

e/m=(2(207) (5/4)^3 〖(0,29)〗^2)/(130*4π x 〖10〗^(-7)*0,85*0,12)^2

e/m=2,449 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

e/m=(2(207) (5/4)^3 〖(0,29)〗^2)/(130*4π x 〖10〗^(-7)*1*0,115)^2

e/m=1,926 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

e/m=(2(207) (5/4)^3 〖(0,19)〗^2)/(130*4π x 〖10〗^(-7)*1,05*0,11)^2

e/m=1,910 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

e/m=(2(207) (5/4)^3 〖(0,19)〗^2)/(130*4π x 〖10〗^(-7)*1,11*0,10)^2

e/m=2,068 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

e/m=(2(207) (5/4)^3 〖(0,19)〗^2)/(130*4π x 〖10〗^(-7)*1,13*0,095)^2

e/m=2,211 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

Luego de hallar los valores para cada uno de los datos de la tabla teniendo como constante el Voltaje, se procede a obtener el promedio de estos 5 datos para determinar si este valor se acerca o no al valor teórico e/me=1,76 x 〖10〗^11 C/Kg

e/m=(2,449 x 〖10〗^(11 )+ 1,926 x 〖10〗^(11 )+ 1,910 x 〖10〗^(11 )+ 2,068 x 〖10〗^(11 )+ 2,211 x 〖10〗^(11 ))/5

e/m=2.112 x 〖10〗^(11 ) C/Kg

2ª Parte: Realización de tabla de datos con Corriente constante.

Al igual que en el paso anterior, variaremos ahora solo la perilla del voltaje y se dejara una corriente fija, de esta manera nuevamente se toma la medida del diámetro de la órbita creado por el movimiento de electrones.

Voltaje (V) 130 138 154 160 180

Corriente (A) 1 1 1 1 1

Diámetro (cm) 8 8,5 9 9,5 10

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