Материал: Изучение вакуумного диода (90
Рассчитайте погрешность вычисления удельного заряда электрона.
Поскольку удельный |
заряд электрона |
рассчитывается |
как |
|||||||||
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
I |
2 |
|
|
произведение степенных функций |
|
k 2 |
|
I 2 |
U 3 , |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
m |
U 3/2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
относительная погрешность вычисления находится следующим образом |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 I |
3 U |
|
|
|
|
|
|||
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг 1 Находим относительную погрешность коэффициента : |
|
|
||||||||||
.
Шаг 2 Определяем класс точности и предел измерения амперметра. По найденным значениям рассчитывает абсолютную погрешность измерения силы тока
I класс точности |
предел |
измерения прибора |
||
Относительная погрешность силы тока |
|
|||
|
|
I |
|
, |
|
I |
I |
||
|
|
|||
|
|
|
||
где I - значение, определенное по графику при расчете коэффициента k.
Шаг 3 Определяем класс точности и предел измерения вольтметра. По найденным значениям рассчитывает абсолютную погрешность измерения напряжения.
U класс точности предел измерения прибора
Относительная погрешность измерения напряжения
U
U U ,
где U - значение, определенное по графику при расчете коэффициента k.
16
Шаг 4 Рассчитываем относительную погрешность вычисления удельного заряда
|
2 |
2 |
2 |
|
2 I |
3 U |
|
e |
|
||
m |
|
|
|
Шаг 5 Рассчитываем абсолютную погрешность вычисления удельного заряда электрона.
e
m
e
m
e
m
Шаг 6 Записываем окончательный результат и сравниваем его с табличным значением.
Табличное значение удельного заряда электрона |
e |
1,76 1011 |
Кл/кг . |
|
|
||||
m |
||||
|
|
|
Контрольные вопросы
1 Что такое работа выхода электрона из металла?
2 Почему электрону необходимо сообщить энергию для вылета из металла? Какими способами можно сообщать электрону энергию для выхода из металла?
3 От чего зависит количество термоэлектронов, вылетающих с поверхности металла в единицу времени?
4 Как устроен вакуумный диод?
5 Как выглядит ВАХ вакуумного диода? Объясните зависимость тока от напряжения на отдельных участках ВАХ.
6 Закон Богуславского – Ленгмюра. Как в данной работе проверялась справедливость закона Богуславского Ленгмюра?
17
7 Что называют удельным зарядом частицы? Как определить удельный заряд электрона, зная зависимость тока от напряжения для вакуумного диода?
Список использованных источников
1 Калашников, С.Г. Электричество: учебное пособие / С.Г.
Калашников. – М: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 624 с. – ISBN 5-9211-0312-1.
2 Телеснин, Р.В. Курс физики. Электричество / Р.В.Телеснин, В.Ф.
Яковлев – М.: Просвещение, 1970.- 488 с.
3 Детлаф, А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.- М.:
Высшая школа, 2000.- 718 с.
4 Иродов, И.Е. Электромагнетизм. Основные законы / И.Е. Иродов. –
М.: Лаборатория Базовых знаний, 2001. – 352 с.
18