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3. Dados técnicos
Tensão de aquecimento:
Tensão anódica:
Corrente anódica:
Tensão de desvio:
Ampola de vidro:
Comprimento total:
Preenchimento de gás:
4. Utilização
Para a realização de experiências com o tubo de
raio duplo são necessários adicionalmente os
seguintes aparelhos:
1 Suporte dos tubos S
1 Fonte de alimentação 500 V DC
ou
1 Fonte de alimentação 500 V DC
1 Par de bobinas de Helmholtz S
1 Multímetro analógico AM50
4.1 Instalação do tubo no suporte para tubos
•
Montar e desmontar o tubo somente com os
aparelhos de alimentação elétrica desligados.
•
Inserir o tubo na tomada com leve pressão até
que
os
pinos
completamente dentro da tomada, ao fazê-lo,
garantir uma posição claramente definida do
pino de condução.
4.2 Desmontagem do tubo do suporte para tubos
•
Para a retirada do tubo, pressionar com o dedo
índice da mão direita por trás sobre o pino de
condução até que os pinos de contato se
soltem. Logo, retirar o tubo.
5. Exemplos de experiências
5.1 Estimação de e/m
Um elétron de massa m com carga e, que se desloca a
uma velocidade v perpendicularmente a um campo
magnético B, sofre a ação da força F, a qual age
perpendicularmente tanto a B quanto a v:
F =
Ela força os elétrons num percurso circular com um
rádio de curvatura R num plano perpendicular a B.
A força centrípeta é dada por
mv
=
F
Do qual resulta:
máx. 7,5 V AC/DC
máx. 100 V DC
máx. 30 mA
máx. 50 V DC
aprox. 130 mm Ø
aprox. 260 mm
hélio, com uma
pressão de 0,1 Torr
U185001
U33000-115
U33000-230
U185051
U17450
de
contato
estejam
evB
2
=
evB
.
R
A reorganização da equação resulta em:
Se o raio de elétrons é submetido a um campo
magnético conhecido de tamanho B e v e R são
deduzidos, então pode-se determinar a relação e/m.
Segundo a lei de preservação da energia, a alteração
da energia cinética mais a energia potencial de uma
carga que se desloca do ponto 1 para o ponto 2 é
igual a zero, já que não ocorre trabalho.
⎛
1
1
−
2
⎜
mv
2
⎝
2
2
Para a energia de um elétron no tubo de feixe duplo
é válido:
Pela solução por v e a inserção na equação resulta:
Disto resulta:
A expressão e/m é a carga específica de um elétron e
tem a grandeza constante de (1,75888 ± 0,0004) x
11
10
C/kg.
5.1.1 Determinação de B
As bobinas têm um diâmetro de 138 mm e na
configuração de Helmholtz uma densidade de fluxo
B de
=
μ
B
H
0
e
2
B
I
sendo que
é a corrente nas bobinas de Helmholtz.
H
Além disso são válidos
e
=
m
e
=
2
I
k
H
5.1.2 Determinação de R
O raio de elétrons sai por C do canhão de elétrons
no eixo longitudinal do tubo, o qual forma uma
tangente com todo desvio circular do raio. O ponto
central do percurso circular é o ponto B. Ele se
2
v
B =
tesla
e
R
m
e
v
=
m
BR
⎞
(
)
+
−
=
2
⎟
mv
eU
eU
0
1
2
1
⎠
1
=
2
eU
mv
A
2
e
v
=
m
BR
2
U
e
=
A
2
2
m
B
R
-3
I
= (4.17 x 10
)
tesla
H
−
=
⋅
6
2
17
.
39
10
I
H
U
⋅
⋅
5
A
1
.
15
10
2
2
I
R
H
U
A
2
R
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