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DEFLEXION ELECTRICA DE ELECTRONES
(Laboratorio 3)
Andrés González
http://ingenieros.sitio.net
Ingeniería Electrónica
UNIVERSIDA DEL VALLE
EXPERIMENTACION FISICA II
2005
[email protected]
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Tablas de datos:
Vd Vs D
D(cm)
-1
-0,5
0,5
1
Vd max(V)
-28,8
-14,7
14,8
27,3
Vd min(V)
-25
-13,8
14
25,5
VaD
min(V)
-582
-291
291
582
VaD
max(V)
-645
-322,5
322,5
645
VaD vs. D
D(cm)
-1
-0,5
0,5
1
ANÁLISIS
1. Grafique D como función de VD para los dos voltajes aceleradores Va y Va´;
calcule la pendiente de cada curva. Las dos curvas en una misma gráfica para
poder comparar óptimamente las pendientes.
40
30
20
Vd(V)
10
0
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
-10
-20
Vd
max(V)
-30
Vd
min(V)
-40
D(cm)
Las pendientes correspondientes a las 2 curvas son:
MVamin
MVamax
25,76 V
28,34 V
Donde Mvamin y MVamax corresponden a los valores de las pendientes para los
voltajes aceleradores mínimo (582V) y máximo (645V) respectivamente.
2. Grafique VaD como función VD; calcule la pendiente de la recta que mejor ajusta
a los datos experimentales.
800
600
Dva(cm *V)
400
200
VaD
min(V)
0
-1,5
-1
-0,5
-200
0
-400
0,5
1
1,5
VaD
max(V)
-600
-800
D(cm)
Las pendientes de las rectas
valores:
mDva min =
mDva max=
se calcularon y corresponden a los siguientes
582 cm*V
645 cm*V
3. Relacione y analice los resultados experimentales obtenidos a partir del cálculo
de pendientes de sus rectas con los valores esperados teóricamente expresado en
las siguientes ecuaciones:
Partiendo de las siguientes medidas:
s
d
L
2 cm
1,1cm
12,3 cm
Manejo de Unidades:
Para D vs. Vd: Para lograr equivalencia la
 cm 
pendiente deberá ser   .
V 
Para VaD vs. Vd: La pendiente debe dar
en cm.
A partir de la aplicación de las
formulas obtuvimos:
D vs. Vd
Al reemplazar los anteriores valores en la ecuación obtenemos:
Para el valor mínimo de Va=582 V, la pendiente de dicha ecuación corresponde al
valor de 0,0207 (cm/V), por lo tanto para el caso de nuestra tabla tenemos Vd vs. D y es claro
que la pendiente para este caso sería el inverso multiplicativo del valor anterior; es decir:
pendiente =
1
sL  s

+ 1

2dVa  2 L 
Con lo cual obtenemos que dicha pendiente sea 48,1353383 (V/cm)
•
Para el valor máximo de Va=645 V. y aplicando el mismo análisis resulta
que la pendiente es: 53,346 (V/cm)
VaD vs. Vd
VaD =
sL
2d
 s

+ 1

 2L 
Al reemplazar los anteriores valores en la ecuación se obtiene:
La pendiente de dicha ecuación corresponde al valor de 12,0909091 cm, por lo tanto
para el caso de nuestra tabla tenemos Vd vs. D y es claro que la pendiente para este caso sería el
inverso multiplicativo del valor anterior; es decir:
pendiente =
1
sL  s

+ 1

2d  2 L 
Con lo cual obtenemos que dicha pendiente sea 0,083 cm
−1
4. Ud. debe enfocar su análisis al objetivo del experimento y a la respuesta de la
siguiente pregunta: De los valores geométricos (s, d, L) del TRC, ¿corresponden
estos valores a los reales que el electrón encuentra en su trayectoria?
Efectivamente los valores (s, d, L) del TRC no corresponden a los reales, pues
las mediciones realizadas no se acercan a lo esperado teóricamente. Sí se
comparan los valores de la pendiente experimental y teórico difieren bastante.
Se debe tener en cuenta la antigüedad de los equipos que no brindan la
confiabilidad suficiente como para hacer una medición certera. Sin embargo; a
partir de la práctica se pudo evidenciar experimental como los electrones se
desvían a partir de la aplicación de un mayor voltaje entre las placas, por el
campo eléctrico genera que lo que hace es darle una aceleración vertical
(dibujando un eje perpendicular a la línea formada por los puntos que marcan
la deflexión) que le dara una componente Vy que desviará la trayectoria del
chorro de electrones y se evidencio a través de la pantalla.
CONCLUSIONES
• La deflexión es directamente proporcional al voltaje Vd aplicado a las
placas.
• El voltaje acelerador Va determina visualmente la nitidez con que se
visualiza el chorro de los electrones.
• Los resultados de deflexión está determinada por la geometría del TRC,
pues las distancia entre las placas afectan la magnitud de la velocidad
vertical y por lo tanto afecta el grado de deflexión, así mismo la longitud s
de las placas establece el tiempo en la cual el chorro de electrones se verá
sometido a la acción del campo
eléctrico, y la longitud L afecta
directamente también porque entre más grande sea esta, entonces mayor
será la distancia y’ que se desvía los electrones del centro.