Experiencia 6 Carga especifica de un electron
Enviado por Andres Felipe Solana Herrera • 14 de Noviembre de 2020 • Informes • 924 Palabras (4 Páginas) • 170 Visitas
Laboratorio de física III
Experiencia 6
Carga específica del electrón
Andres Felipe Solana Herrera (T00059017)
Snaider Jossué Madero Villazón (T00059223)
Samuel Antonio Cuadrado Bellido (T00052300)
Armando Joly del Castillo (T00046416)
Liliana María Romero de la Hoz (T00046462)
Universidad Tecnológica de Bolívar
Abstract
From the practice "Specific electron charge" it became possible to study the movement of electrons within a magnetic field, likewise the magnetic field was determined as a function of the current in a pair of Helmholtz coils and it was possible to establish the specific charge of the electron. All this was done given a respective data collection corresponding to the length of the diameter of the circular path of the electrons and the acceleration voltage for various path di Helmholtz.
Keywords: Specific electron charge, electron motion, magnetic field, trajectory, Helmholtz coils.
Resumen
A partir de la práctica “Carga específica de electrón” se hizo posible estudiar el movimiento de los electrones dentro de un campo magnético, así mismo se determinó el campo magnético en función de la corriente en un par de bobinas de Helmholtz y se logró establecer la carga específica del electrón. Todo esto se realizó dada una respectiva toma de datos correspondiente a la longitud del diámetro de la trayectoria circular de los electrones y el voltaje de aceleración para varios diámetros de trayectoria.
Palabras claves: Carga especifica del electrón, movimiento de electrones, campo magnético, trayectoria, bobinas de Helmholtz.
Introducción
La importancia de esta practica radica en que para establecer la carga específica del electrón, se hace necesario comprender que para este experimento conseguirá generar un campo magnético a partir de las bobinas de Helmholtz en cuyo eje fluirán corrientes iguales fluyendo hacia un mismo sentido; cabe resaltar que este campo magnético es posible ser calculado a través de la ley de Biot-Savart, la misma que relacionara el campo magnético con el campo que la genera.
Así mismo la magnitud de la carga específica del electrón será posible hallarla a partir de una toma de datos correspondiente a la longitud de diámetro de la trayectoria circular de los electrones y el voltaje de aceleración para varios diámetros; esto con el fin de estudiar el movimiento de estos dentro de un campo magnético generado por un par de bobinas de Helmholtz, el cual fue respectivamente calculado.
Análisis de datos
- Con el valor de corriente seleccionado, calcularemos la magnitud del campo magnético generado por las bobinas de Helmholtz.
[pic 1]
Entonces:
[pic 2]
[pic 3]
- Realice una gráfica de U como función del radio de la trayectoria.
r(cm) | r(m) | U(v) |
4,1 | 0,041 | 160 |
4,7 | 0,047 | 190 |
5,3 | 0,053 | 220 |
5,4 | 0,054 | 270 |
5,8 | 0,058 | 300 |
Tabla 1. Datos del radio de la trayectoria y diferencia de potencial
- Figura 1. Gráfica U vs r. [pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
- Realice una gráfica de U como función de r2.
r² (cm²) | r² (m²) | U(v) |
16,81 | 0,001681 | 160 |
22,09 | 0,002209 | 190 |
28,09 | 0,002809 | 220 |
29,16 | 0,002916 | 270 |
33,64 | 0,003364 | 300 |
Tabla 2. Datos del radio de la trayectoria al cuadrado y diferencia de potencial
- Figura v. Gráfica U vs r².
[pic 7][pic 8][pic 9]
- Por medio de regresión lineal o mínimos cuadrados con los datos de la gráfica de U como función de r2 determinaremos el valor de la pendiente. ¿qué unidad tiene ésta?
y = 83474x + 11,318 (U)
La pendiente tiene unidades de Voltios/metro cuadrado
- De acuerdo con la ecuación (4), podemos deducir que la pendiente es equivalente a:
[pic 10]
De acuerdo con la ecuación la pendiente p= 83474 U/m² es equivalente a U/r[pic 11]
- Con el valor de la pendiente, determinaremos el valor de la razón e/m del electrón (carga específica del electrón).
Remplazando los valores de campo magnético y la pendiente de la ecuación 4 hallaremos la ecuación 4.
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