UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
DEPARTAMENTO DE FISICA
FISICA ELECTRICIDAD Y MAGENTISMO
PARA: GUILLERMO GONZALEZ
POR: •
DUVAN SANTIAGO RODRIGUEZ ACOSTA CODIGO 5800279 •
NATALIA MALDONADO PRIETO CODIGO: 5800234 •
MARIA PAULA TARON CODIGO: 5800260 SARIT SARI TA PACHON CODIGO:580024 •
CA!ICA 7 OCTU"RE 206
RELACI#N CARGA MASA
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
D$%$&'()*& $+,$&('$)%*-'$)%$ -* &$-*.(/) .*&* 1'** ,*&* $- $-$.%&/) OBJETIVO ESPECÍFICO E)%$)$& -* $+,&$(/) $- .*', '*)%(. $( * )* ()*
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')%*=$ >$ ().-?$ -* ()* $ H$-'-% @ -* &$-*.(/) .*&* '** ,*&* $- $-$.%&/) MARCO TEÓRICO
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•
•
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Fig. N°1
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Fig. N°2
E- $-$.%&/) ;-(% $ )* )(* .);$)($)%$ $ $)$&<* ,*&%(.-*&'$)%$ ,*&* - ,&.$ *%/'(. ? ).-$*&$@ $ -* $)$&<* ** * ) $-$.%&/) *.$-$&B)- * %&*; $ )* ($&$).(* $ ,%$).(*- $-.%&(. $ ;-%( S( $- $-$.%&/) ,*&%$ $- &$, $$ -* ,-*.* )$*%(;*@ $)%).$ $- .*', $-.%&(. *&B %&**=*& *- $-$.%&/) &$ -@ B)-$ $* .*)%(* $ $)$&<* .()%(.* .*) .>$ .)%&* -* ,-*.* ,(%(;* E>(;*-$ * @60276462 09 !@ %$)()$ $%$ ;*-& $ '-%(,-(.*& -* .*&* $- $-$.%&/) @60276462 09 C ,& -* )(*
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Figura N°3 L* $)$&<* ,%$).(*- $ ,$$ $)(& .' -* .*,*.(* ,*&* &$*-(*& %&**= >$ &$ $ -* ,(.(/) .)&*.(/) E) $- .* $-.%&(.@ )* .*&* $=$&.$&B )* $&* &$ .*->($& %&* .*&* ? -* $)$&<* ,%$).(*- &$ $- .)=)% $ .*&* E- ,%$).(*- $-.%&(. ,%$).(*- $-$.%&%B%(. $) ) ,)%@ $ $- %&**= >$ $$ &$*-(*& ) .*', $-$.%&%B%(. ,*&* ';$& )* .*&* ,(%(;* $$ (. ,)% *%* $- ,)% $ &$$&$).(*@ (;(( ,& )(* $ .*&* $ ,&$*
E.*.() 4 Movimiento de un electrón en un campo eléctrico.
En su paso a través de un campo eléctrico de intensidad E, el electrón de carga es acelerado. En nuestro dispositivo experimental el campo eléctrico se genera al aplicar una diferencia de potencial U entre dos electrodos que se encuentran en el interior de un cañón (de electrones). Así el electrón llega a adquirir una energía cinética proporcional a dico volta!e (volta!e de aceleración)"
T$JU
#e esta energía se puede deducir la velocidad del electrón. $i el movimiento es no relativista, eco que asumiremos, la energía cinética viene da da por la siguiente expresión"
2
siendo m la masa en reposo del electrón % v su velocidad. #e las ecuaciones (&) % (') se puede determinar la velocidad en función del potencial de aceleración"
3 Movimiento de un electrón en un campo magnético.
uando un electrón de carga *e* se mueve con una velocidad
en un campo magnético
de intensidad experimenta una fuer+a de orent+, que en el sistema internacional de unidades se expresa como"
4 Esta fuer+a tiene una dirección perpendicular al plano que forman curva la tra%ectoria del electrón. $i la tra%ectoria, entonces tenemos"
%
% de manera que
es el elemento diferencial de longitud a lo largo de
5 lo que significa que el electrón no gana energía cinética del campo magnético. El campo sólo cam-ia la dirección del movimiento del electrón % el valor a-soluto de su velocidad permanece constante. $i el campo magnético es esttico % uniforme, como es el creado por el par de -o-inas /elmotl+ que posee nuestro dispositivo experimental, entonces el ele ctrón se mueve en una ór-ita circular alrededor de las líneas de campo
a fuer+a de orent+ que apunta al centro de este círculo es la fuer+a centrípeta"
6 podemos despe!ar la carga específica, o relación carga masa, del electrón"
7 $ustitu%endo v , dado por la ecuación (0), se llega a"
8
q 2 V = 2 2 Ecuacion 5 m R B
(L! " #a $ur%a " L&r'% Sgu'"a #! " N)&' "# *&+i*i'&, D)$ F $ -* $&* *,-(.** * -* ,*&%<.-* .*&** ()@ * $ -* '** $ -* ,*&%<.-*@ a $ -* *.$-$&*.(/)@ - $ -* .*&* $-.%&(.*@ E $ $.*', $-.%&(.@ ? + B $ $- ,&.% ;$.%&(*- $ -* ;$-.(* $- () ? -* ()..(/) '*)%(.* S( $- .*', $ )(&'$ -* $&* $ .)%*)%$ ? %*'() - $ -* *.$-$&*.(/)@ *,-(.*) -* $.*.()$ $- ';('($)% &$.%(-<)$ )(&'$'$)%$ *.$-$&* ,$' %$)$& -* ;$-.(* $ -* ,*&%<.-* $) .*->($& ()%*)%$ $, $ *$&$ $,-** )* $%$&'()** (%*).(*
E- $-$.%&);-%( $ )* '$(* $ $)$&<*@ &$$&$)%$ * -* $)$&<* .()%(.* >$ *>($&$ ) $-$.%&/) .*) $ *.$-$&* ,& )* ($&$).(* $ ,%$).(*- $ ;-%( E%$@ $>(;*-$ * E- $-$.%&);-%( ) $ 'B >$ )* )(* *$.** ,*&* -* '$(.()$ $) ) *.$-$&*& ? -* <(.* $ *-%* $)$&<* M.* ;$.$ $ $',-$*) )%*.()$ .' M$V@ G$V@ T$V E- /&'0ia# "# 0a*/& #0ri0& $) ) ,)% $ $)$ .' )* '*)(% .? ;*-& .().($ .) $- $ -* $)$&<* ,%$).(*- >$ %$)&<* $- (%$'* .*) $) $$ ,)% $- .*', $ .-.*&* )* )(* $ .*&* ,(%(;* D$ *.$& .) $%@ $- ,&.$('($)% $( ,*&* %$)$& $- ;*-& $- ,%$).(*- $-.%&(. $) .*->($& ,)% *-&$$& $ )* .*&*@ K@ .'($)* .-.*) *< )* ,$>$* .*&* $ ,&$* .*&* %$%(@ > S$(*'$)%$ $ * $ (;((& -* $)$&<* ,%$).(*- $(%$'* %$)(
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¿ ¿ B = μ0 ¿
8
μ0 ∋¿ 5 √ 5 R b B=¿
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B = μ0
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3 2
¿ B =¿
Bb
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MATERIALES
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(, Figura N°;
Montaje con bobina de Helmholtz y tubo con Hidrogeno.
RES
PROCEDIMIENTO I)(.(*-'$)%$ $ ,&.$(/ * .*&*.%$&(*& $- ')%*=$ $ -* ,&B.%(.*@ $ %'*&) -* '$(* $ (B'$%& $ -* ()* ? (%*).(* $)%&$ <@ *$'B $ .)%*&) -* $,(&* >$ .)%$)<*) -* ()* ESPRIRAS N 5 DISTANCIA CM INTERNA ETERNA RADIO CM 3@8 7@7 5@85 T*-* E- * $ - ,&.( ,& - $-$.%&)$ $ ;$ $ &'* .(&.-*& ? &*( $,$)$ $- ;-%*=$ *- >$ $ '$%(* -* ()*@ ,*&* -* &$.-$..(/) $ *% $ ( 20 ;$.$ ;*&(*) $- ;-%*=$ ? -* .&&($)%$ ? * ,*&%(& $ $% $ $%$&'()** 'B '$) $- (B'$%& $- .(&.- >$ $.&(<*) - $-$.%&)$ * ,* F
V1 4@3 4@4 4@4
M
V2 272 272 272
IAMETR O CM 0@4 7@47 9@8
@24 @25 @38 @46 @52 @52 @53 @69 @7 @74 @8 @92 2@28 2@37 2@69 2@69 3@02
4@7 4@7 5@2 5@5 5@7 5@8 5@7 6@4 6@4 6@6 6@8 7@2 8@6 9 0@ 0@ @4
@24 @25 @38 @46 @5 @52 @53 @69 @7 @74 @8 @92 2@28 2@36 2@68 2@68 3@0
272 27 27 272 27 272 27 272 27 272 27 27 272 272 27 272 272
9@9 9@39 8@36 8 7@8 8@ 7@8 7 6@78 6@7 6@4 6@3 5@3 4@4 4@32 4@2 3@45
T*-* 2
P(' $&;*& >$ -* .&&($)%$ $) -* $)%$ ;*&(** '($)%&* >$ -* $- '-%<'$%& ,$&'*)$.<* =* P*&* .',&*& - *% ?* %$)( $ ( )* $)* '$(.(/) $- (B'$%& $) -* '('* '$(* $ .&&($)%$ I1 @ @6 @7 @25 @23 @38 @45 @49 @52 @5 @68 @7 @74 @79 @9 2@25
IAMETR O2 CM 0@2 9@75 9@25 9@2 9@6 8@82 7@75 7@5 7@5 8@25 6@6 7@2 6@3 6 5@7 5
2@35 2@67 2@66 3@0
4@6 4@2 3@95 3@8
T*-* 3
A .)%()*.(/)@ ,&.$(' * *.$& ,&'$( $ -* '$(* ?* &$*-(** PROMEDIO I A @765 V 6@65 I2A @762 V2 27@6 T*-* 4
CALCULOS: P*&* $%$&'()*& -* '*)(% $- .*', '*)%(. %(-(*' -* (($)%$ $+,&$(/): μ 0∗ I 2 B= 2 π ∗d
($) I2 -* .&&($)%$ ,&'$( '$(* ,& $- '-%<'$%&@ 0 -* ,$&'(%(;(* '*)%(.* $) $- ;*.< 4+07 VS/AM ? -* (%*).(* $+%$&)* $ -* ()* ( 4 πx 10−7 )( 1,762) B= 2 π ( 0,177 ) 6
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B =1,99 x 10
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v=
1,6 x 10
19
−
(1,99 x 10 ) ( 0,1585 ) 6
−
31
−
9,11 x 10
v =553967,06
m s
P& -%(' .*-.-*' $- ;*-& $ -* $&* '*)%(.* ** ,&: FB= qVxB −19
FB=( 1,6 x 10
C )( 553967,06
m )( 1,99 x 10−6 T ) s FB =1,76 x 10
17
−
T
ANALISIS E RES
S$ * $&;* ./' ) .*', '*)%(. ,$&,$)(.-*& * -* %&*?$.%&(* $- $-$.%&/) .&;* *,%* )* &'* >$ $.&($ )* .(&.)$&$).(* L* '$(* $- &*( $ .&;*%&* $ (.* %&*?$.%&(* ,*&* ($&$)%$ ;*-&$ $ -* $)$&<* $ - $-$.%&)$ $'(%( ?
($&$)%$ ;*-&$ $ -* ()%$)(* $ -* .&&($)%$ $-.%&(.* >$ .&$* $.*', '*)%(. $) -* ()* $ H$-'-%@ ) ,$&'(%(/ &$*-(*& ) *=%$ $ - *% '$( >$@ )*-'$)%$@ ) ,&,&.()* (.* ;*&(*-$ ,&$$)%$ $) $- ')%*=$ $ -* ,&B.%(.* -* .*-$ ) • • • •
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CONCL
•
•
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