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Transcript
 Observar la desviación del rayo de electrones en
campos eléctricos de tensión continua y alterna.
Observar la desviación del rayo de electrones bajo la
influencia de un campo magnético no homogéneo.
Analizar el comportamiento de una carga eléctrica
en movimiento, bajo la influencia de un campo
magnético homogéneo y determinación cuantitativa
de la carga específica (q/m) de los electrones.



1
Tubo de rayo filiforme con bobinas de 
Helmholtz.
Fuente de alimentación DC y AC.

Imán
Cable
para
conexiones.
Tubo de desviación con placas paralelas incorporadas.
2
3
4
5
Campo Magnético
Se trata de un campo que ejerce fuerzas
(denominadas
magnéticas)
sobre
los
materiales. Al igual que el campo eléctrico
también es un campo vectorial, pero que no
produce ningún efecto sobre cargas en reposo
(como sí lo hace el campo eléctrico en dónde las
acelera a través de la fuerza eléctrica). Sin
embargo el campo magnético tiene influencia
sobre cargas eléctricas en movimiento.
Fuerza Magnética
Se refiere a la dimensión de las fuerzas
electromagnéticas relacionada a cómo se
distribuyen las cargas que se mantienen en
movimiento. Estas fuerzas surgen cuando se
mueven partículas cargadas, tal como
ocurre con los electrones. En el caso de los
imanes, el movimiento produce líneas de
campo magnético que salen y vuelven a
entrar al cuerpo, generando el magnetismo.
Movimiento en un campo
eléctrico.
Una partícula cargada que está en una región
donde hay un campo eléctrico, experimenta
una fuerza igual al producto de su carga por la
intensidad del campo eléctrico Fe=q·E.

Si la carga es positiva, experimenta una
fuerza en el sentido del campo.

Si la carga es negativa, experimenta una
fuerza en sentido contrario al campo.
Si el campo es uniforme, la fuerza es constante
y también lo es, la aceleración.
Movimiento en un campo
magnético
Fig.1
Una partícula que se mueve en un campo magnético
experimenta una fuerza Fm=q·vxB. El resultado de un
producto vectorial es un vector de :

módulo igual al producto de los módulos por el seno
del ángulo comprendido qvB senq .

dirección perpendicular al plano formado por los
vectores velocidad v y campo B.

y el sentido se obtiene por la denominada regla del
sacacorchos. Si la carga es positiva el sentido es el del
producto vectorial vxB (ver fig.1) , Si la carga es negativa
el sentido de la fuerza es contrario al del producto
vectorial vxB (ver fig.2) .

Una partícula cargada describe órbita circular en un
campo magnético uniforme.
Fig.2
Regla de la mano derecha
La regla de la mano derecha establece que si se
extiende la mano derecha sobre el conductor en
forma de que los dedos estirados sigan la
dirección de la corriente, el pulgar en ángulo
recto con los demás dedos indicará el sentido de
desplazamiento del polo norte de una aguja
imantada.
El campo creado por la corriente eléctrica a través
de un conductor recto como todo campo
magnético, está integrado por líneas que se
disponen
en
forma
de
circunferencias
concéntricas
dispuestas
en
planos
perpendiculares al conductor.
Bobina
Electromagnetismo
El electromagnetismo es la parte de
la electricidad que estudia la
relación
entre
los
fenómenos
eléctricos
y
los
fenómenos
magnéticos. Los fenómenos eléctricos
y magnéticos fueron considerados
como independientes hasta 1820,
cuando su relación fue descubierta
por casualidad.
Un inductor o bobina es un
componente pasivo de un
circuito
eléctrico.
que,
debido al fenómeno de la
autoinducción , almacena
energía en forma de campo
magnético.
Bobinas de Helmholtz
Una bobina de Helmholtz es
un
dispositivo
para
la
producción de una región de
campo
magnético
casi
uniforme. Se llama así en
honor
al
físico
alemán
Hermann von Helmholtz.
1. Determinar la relación carga-masa del electrón manteniendo el voltaje anódico
constante y la corriente en las bobinas de Helmholtz variable.
11. Mida el radio derecho e izquierdo de la trayectoria circular. Repita el
procedimiento 3 veces. Con los valores obtenidos calcule el radio promedio
y anote el resultado en la tabla N° 1.
12. Varíe la intensidad en las bobinas de Helmholtz y repita el procedimiento
anterior hasta completar la medición de los radios en la tabla N° 1.
13. Calcule el Campo Magnético (B) producido por las bobinas de Helmholtz y
la relación carga-masa del electrón para cada caso y anótalos en la tabla N°
1. Utilice las ecuaciones:
3
 4  2 N i
B  0    
 5  RBH
2 V
q
 2 A2
m B r
14. Determine el valor promedio de la relación carga-masa del
electrón y calcule el porcentaje de error, sabiendo que ( q / m ) =
1,76.1011 C / Kg . Utilice la expresión:
q
q
 Teórico    Experimental
m
m
%E 
 100
q
 Teórico
m
2.Determinar la relación carga-masa del electrón manteniendo
la corriente en las bobinas de Helmholtz constante y voltaje
anódico variable.
21.Repita el paso 1.1. Anote el resultado en la tabla N° 2.
22.Varíe el voltaje anódico y repita el procedimiento
anterior hasta completar la medición de los radios en la
tabla N° 2.
23.Repita el paso 1.3. Anote el resultado en la tabla N° 2.
24.Repita el paso 1.4.
1. Determinar la relación carga-masa del electrón manteniendo el voltaje
anódico constante y la corriente en las bobinas de Helmholtz variable.
Tabla 1
VOLTAJE
ANÓDICO:
VA
(Voltios)
558
CORRIENT
ES
EN LAS
BOBINAS: i
(Amperios
)
2.45
558
3.29
558
3.88
r izq
(cm)
3
3
3.2
2.5
2.5
2.5
2
2
2
RADIO DE LA
TRAYECTORIA
CIRCULAR: r
r der
r prom
(cm)
(cm)
4
4
4
2
2
2
2.5
2.5
2
3.5
3.5
3.6
2.25
2.25
2.25
2.25
2.25
2
(q/m) promedio
(Coul/Kg)
8.81x10 9
rprom
(m)
0.035
0.035
0.036
0.0225
0.0225
0.0225
0.0225
0.0225
0.02
%E
(q/m)
94.99%
CAMPO
MAGNÉTICO:
B
(Tesla)
REL ACIÓN
CARGAMASA:
q/m
(Coul/Kg)
8.2x10 -3
8.2x10 -3
7.97x10 -3
0.0171
0.0171
0.0171
0.0202
0.0202
0.0227
1.35x10 10
1.35x10 10
1.35x10 10
7.53x10 9
7.53x10 9
7.53x10 9
5.40x10 9
5.40x10 9
5.41x10 9
2. Determinar la relación carga-masa del electrón manteniendo y la
corriente en las bobinas de Helmholtz constante y el voltaje anódico
variable.
Tabla 2
VOLTAJE CORRIENTE
ANÓDIC
S
O:
EN LAS
VA
BOBINAS: i
(Voltios) (Amperios)
482
3.34
422
3.34
558
3.34
r izq
(cm)
2
2
2.5
2
2
2
2
2.5
3
RADIO DE LA
TRAYECTORIA
CIRCULAR: r
r der
r prom
(cm)
(cm)
3
2.5
3
2.5
2.5
2.5
2
2
2.5
2.25
3
2.5
2.3
2.15
3
2.75
2.5
2.75
(q/m) promedio
(Coul/Kg)
6.39x10 9
rprom
(m)
0.025
0.025
0.025
0.02
0.0225
0.025
0.0215
0.0275
0.0275
%E
(q/m)
96.36%
CAMPO
MAGNÉTICO:
B
(Tesla)
0.0156
0.0156
0.0156
0.0195
0.0173
0.0156
0.0182
0.0142
0.0142
REL ACIÓN
CARGAMASA:
q/m
(Coul/Kg)
6.33x10 9
6.33x10 9
6.33x10 9
5.54x10 9
5.57x10 9
5.54x10 9
7.28x10 9
7.31x10 9
7.31x10 9