Распределение Максвелла

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации.

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

 

Кафедра Физики

 

 

 

Отчёт

Лабораторная работа №3 по курсу:

«Физика»

Распределение Максвелла

 

 

 

Преподаватель

________Тюньков А.В.

 «__»____________2013г.

 

Студенты гр. 123-1

__________Кособуцкий Г.А.

___________Винокуров А.И.

______________Морев А.Ю.

 

 

«__»____________2013г.

Томск – 2013

ВВЕДЕНИЕ

          1 Целью данной работы является изучение распределения Максвелла, на примере электронной термоэмиссии.

2 Описание остановки:

Рисунок 1.1 – Электрическая  схема установки.

3 Основные расчетные формулы:

 (2.1)

              где: 

 –     Напряжение на  внешнем сопротивлении;

 –     Сила тока  через внешнее сопротивление;

 –      Внешнее сопротивление;

 –      Сопротивление  микроамперметра.   

                               (2.2)

где:

напряжение накала на электронной  лампе     

температура накала;

 заряд электрона;

 постоянная Больцмана;

тангенс угла на графике Lni от (берется из графика)

          (2.3)

            (2.4)

          (2.5)

   где:

 средняя скорость.

      среднеквадратичная скорость.

       наиболее вероятная скорость.

        постоянная Больцмана.

       температура накала.

       масса электрона

4 Результаты работы и их анализ:

Uз,мВ	I,mA	lnIa
7,73	0,075	-9,5
17,82	0,069	-9,58
28,40	0,063	-9,67
38,88	0,057	-9,77
47,80	0,053	-9,85
58,35	0,048	-9,94
67,23	0,044	-10,03
77,74	0,040	-10,13
88,36	0,036	-10,23
98,84	0,033	-10,32

Таблица 4.1 - Результаты измерений силы тока и вычисления напряжения на  внешнем сопротивлении (1).

 

 

 

 

 

Uз,мВ	I,mA	lnIa
1,20	0,009	-11,69
11,64	0,008	-11,74
20,70	0,007	-11,87
31,62	0,006	-12,02
40,76	0,006	-12,02
51,53	0,005	-12,21
60,86	0,004	-12,43
71,53	0,004	-12,43
80,83	0,003	-12,72
91,58	0,003	-12,72

Таблица 4.2 - Результаты измерений силы тока и вычисления напряжения на  внешнем сопротивлении (2).

Uз,мВ	I,mA	lnIa
2,41	0,021	-10,77
12,77	0,019	-10,87
21,80	0,017	-10,98
32,67	0,016	-11,04
42,55	0,014	-11,18
52,56	0,013	-11,25
61,58	0,012	-11,33
72,53	0,010	-11,51
81,46	0,009	-11,62
92,46	0,009	-11,62

Таблица 4.3 - Результаты измерений силы тока и вычисления напряжения на  внешнем сопротивлении (3).

Рисунок 4.1 - График зависимости от для 

Рисунок 4.2 - График зависимости от для

Рисунок 4.3 График зависимости от для

 

 

5 Производимые Расчеты

a₁= -9,1706 0,072935 a₂=-12,31 0,744   a₃=-10,7424 0,3995

 

По формуле 2.2 получим

T₁=1264,362 9,977 К

T₂=941,852 53,68 К

T₃=1079,534 38,715 К

По формуле 2.3 получим

1,822*10⁵ м/с

По формуле 2.4 получим

2,232*10⁵ м/с

По формуле 2.5 получим

20,565*10⁵ м/с

По формуле 2.6 получим

82.295 К   148.658 К    226.158 К

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы убедились в линейности графиков, т.е. в справедливости максвелловского распределения термоэлектронов по скоростям.