Физика: Ч.I. Дробышева Н.Е - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

подобны конфигурации этих полей в магнетронах—генераторах
электромагнитных колебаний в области сверхвысоких частот,
применяемых в передающих устройствах радиолокационных станций.
Магнетрон представляет собой двухэлектродную лампу с
коаксиальным цилиндрическим анодом
А и катодом К (очень малого
диаметра), помещенную внутрь соленоида, магнитное поле которого
параллельно оси лампы. При отсутствии электрического тока в соленоиде
(отсутствии магнитного поля) электроны, испускаемые раскаленным
катодом, под действием электрического поля между анодом и катодом
двигаются радиально к аноду.
Кинетическая энергия, которую приобретает электрон,
определяется работой сил электрического поля между анодом и катодом:
,eU
2
m
a
2
=
v
(1)
где
U
а
—разность потенциалов; т—масса электрона; е— заряд электрона;
v
— скорость его движения.
При наличии тока в соленоиде на движущийся электрон, кроме
электрической силы, со стороны магнитного поля с индукцией
В
начинает действовать сила Лоренца
[
]
BsinBeF
,Л
r
r
vv= . (2)
Если скорость электронов направлена перпендикулярно
магнитному полю, как это имеет место в магнетроне, то формула (2)
принимает вид
F
Л
= evB. (3)
Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости движения
электрона, то под действием этой силы численное значение скорости
электрона не меняется, меняется только направление его движения.
Траектория электронов искривляется. В случае, когда скорость
электронов постоянна, а магнитное поле однородно, траектория
электронов будет окружностью, а сила Лоренца—центростремительной
силой:
evB= ,
R
m
2
v
(4)
где R — радиус окружности.
Решая одновременно (1) и (4), можно получить формулу для
расчета удельного заряда электрона
e
m
U
B
R
а
=
2
22
. (5)
В формуле (5) разность потенциалов U
а
между анодом и катодом и
индукция
В магнитного поля определяются из данных опыта.

Страницы