Учебный прибор по физике для исследования движения электронов в электрических и магнитных полях

(19)И 1 В 23/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ блоку питания, плас ного отклонения свя ны горизонтальны с первым исИзобретение относым учебным приборам ся к лабораторытьения може электронав котоа 2,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Львовский государственный университет им. Ив, Франко и Львовскийлесотехнический институт(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ ДЛЯИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ВЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ(57) Изобретение относится к учебнымприборам и может быть использованопри изучении движения электронов вэлектрических и магнитных полях.Цель изобретения - повышение точности измерения. Учебный прибор содержит электронно-лучевую трубку, электронная пушка которой подключена к использовано при изучении движ электронов в электрических и магнитных полях.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже представлена блок-схема прибора.Учебный прибор содержитно-лучевую трубку 1, в сострой входит электронная пушкпластины 3 горизонтального отклонения луча, пластины 4 вертикального точником регулируемого напряжения,система магнитного отклонения выполнена в виде диаметрально расположенных проводников, размещенных вдольпластин вертикального отклонения соосно горловине электронно-лучевойтрубки и подключенных к источникурегулируемого тока, Пластины вертикального отклонения подсоединены квторому источнику регулируемого напряжения через параллельно включенные эталонный конденсатор и переключатель, Параллельно пластинам вертикального отклонения подключены герконный прерыватель и дополнительныйконденсатор в виде двух параллельныхпластин, площадь которых больше площади пластин вертикального отклонения, а расстояния между пластинамиравны. 1 з,п, ф-лы, 1 ил. отклонения луча, блок 5 питания, подсоединенный к электронной пушке 2,источник 6 регулируемого напряжения,подключенный к пластинам 3 горизонтального отклонения, система 7 магнитного отклонения, связанная с источником 8 регулируемого тока, атакже добавочный конденсатор 9, герконный прерыватель 10, эталонный конденсатор 11, переключатель 12 и источник 13 регулируемого напряжения,к одной выходной клемме которого подключена одна из пластин 4 вертикального отклонения, а вторая выходная1536431клемма через параллельно включенные эталонный конденсатор 11 и переключатель 12 связана с второй пластиной 4 вертикального отклонения, Герконный прерыватель 10 и добавочный конденсатор 9 подсоединены параллельно пластинам 4 вертикального отклоненияДобавочный конденсатор 9 представляет собой две плоскопараллельные пластины, площадь которых в несколько десятков раз превышает площадь пластин 4 вертикального отклонения, а расстояние между ними равны. В этом случае эквивалентная емкость пластин 4 вертикального отклонения и добавочного конденсатора 9 значительно превосходит паразитную емкость монтажа, влияние которой при работе прибора можно не учитывать. Герконный прерыватель 10 предназначен для периодической разрядки (закорачивания) пластин 4 вертикального отклонения, что устраняет возможность их электростатической зарядки 25 в процессе работы прибора, искажающей результаты измерений. Система 7 магнитного отклонениярасположена на горловине электронно-лучевой трубки 1 на уровне и подлине пластин 4 вертикального отклонения и состоит из проводников,уложенных в два диаметрально противоположных продольных паза цилиндрического каркаса из диэлектрического материала (не указано),Использование двух диаметральнопротивоположно размещенных участковобмотки обеспечивает, кроме того, 40большую однородность магнитного поляв приосевой области электронно-лучевой трубки 1 внутри отклоняющейсистемы,Блок 5 питания электронной пушки 452 обеспечивает Фокусировку и,регулирование яркости электронного луча, а также позволяет устанавливатьопределенное ускоряющее напряжениеЦ к, измеряемое киловольтметром.Учебный прибор используют следующим образом,После включения прибора установления требуемых яркости и фокусаустанавливают определенное, контролируемое киловольтметром блока 5питания ускоряющее напряжение Ц,к,по которому определяют скорость Чдвижения электронов где е - заряд электрона;ш - масса электрона,Затем изменением напряжения свыхода источника 6 регулируемогонапряжения добиваются установки электронного луча в центре экрана электронно-лучевой трубки 1,. Замыкаяпереключатель 12, закорачивают эталонный конденсатор 11 и подачей напряжения от источника 1 3 регулируемого напряжения на пластины 4 вертикального отклонения создают электрическое поле, которое моделируетсяс определенной частотой герконнымпрерывателем 10, производится развертка луча по экрану в отрезок длиной 20-30 мм вверх или вниз от центра экрана (р зависимости от полярности приложенного к пластинам напряжения), Измеряют значение напряжения 11, Затем для создания магнитного поля пропускают через систему 7магнитного отклонения электрическийток от источника 8 регулируемоготока и изменением величины тока добиваются смещения светящегося отрезка на экране электронно-лучевойтрубки 1 вдоль этого отрезка на еговеличину в сторону, противоположнуюначальному положению относительноцентра трубки, Измеряют значение тока Т, Не изменяя величины тока черезсистему 7 магнитного отклонения,размыкают переключатель 12. При этомпоследовательно с пластинами 4 вертикального отклонения и конденсатором 9 подключается эталонный конденсатор 11, Увеличивая напряжение свыхода источника 13 регулируемогонапряжения, добиваются восстановления длины светящего отрезка наэкране электронно-лучевой трубки 1,Это произойдет, когда напряжениена пластинах 4 вертикального отклонения опять станет равным 114,Определяют эквивалентную емкостьС экю параллельного соединения пластин 4 вертикального отклонения и дополнительного конденсатора 9 С, поформуле лвСэкю оГ 1 Лгде 11 - напряжение на;о.ледователь-.ном соединениии С,к,153 б 43 где Б и Б - соответственно пло" ппщади пластин 4 вертикального отклонения ио(ц 11 ил И 15 Скорость света в вакууме определяют по Формуле,.Г( +) 2 е 3 с - пь 7 УС 1. - 1.1 20 Формула изобретения 1, Учебный прибор по физике для исследования движения электронов в электрических и магнитных полях, содержащий электронно-лучевую трубку, электронная пушка которой подключена к блоку питания, пластины горизонтального отклонения связаны с 25 30 Составитель А. КозлоМ, Петрова Техред М.Дидык Корректор Т. Малец Редакт Заказ 111 Ти ВНИИП 11 1 осударственного комит 113035, Москваж 387 Подписноеа по изобретениям и открытиям иЖ, Раушская наб., д. 4/5 11 Т ССС Производ твенно-издательский комбинат "Патент", г.ужгороп, ул. Гагарина,10 пластин дополнительного конденсатора 9;6 - расстояние между плас 10тинами,определяют электрическую постоянную 1 6первым Источником регулируемогонапряжения, система магнитного отклонения подсоединена к источникурегулируемого тока, одна из пластинвертикального отклонения подключена непосредственно к первой выходной клемме второго источника регулируемого напряжения, вторая выходнаяклемма которого соодинена с другойпластиной вертикального отклонениячерез параллельно включенные эталонный конденсатор и переключатель,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительным конденсатором и герконным прерывателем,подключенными параллельно пластинамвертикального отклонения, причемплощадь пластин дополнительного конденсатора больше площади пластинвертикального отклонения, а расстояния между пластинами равны. 2. Прибор по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что обмотка системы магнитного отклонения выполнена в виде параллельных проводников, размещенных соосно горловине электроннолучевой трубки и диаметрально противоположно,