2. Tubo de Rayos Catódicas y Osciloscopio

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 Fundamentos de Electromagnetismo

PRÁCTICA 2: TUBO DE RAYOS CATÓDICOS 1.1. OBJETIVO GENERAL: Estudiar el movimiento de part!ulas !ar"adas en un !ampo el#!tri!o uni$orme 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS % Cono!er los elementos &'si!os de un tu&o de ra(os !at)di!os ( su $un!ionamiento* % O&servar ( !ompro&ar la a!elera!i)n ( de$le+i)n de ele!trones en un !ampo el#!tri!o* % Cal!ular el !ampo el#!tri!o "enerado por dos pla!as !ar"adas % Ini!iar un a!er!amiento al os!ilos!opio !omo instrumento de medi!i)n 2. PREINFORME 2.1 Base Te!"#a: ,resentar una sntesis de los si"uientes temas.ovimiento de !ar"as en !ampos el#!tri!os uni$ormes Din'mi!a de la part!ula /!ar"a el#!tri!a0 en sistemas !onservativos1 por el m#todo de !onserva!i)n de la ener"a Din'mi!a de la part!ula /!ar"a el#!tri!a0 en !ampos el#!tri!os uni$ormes1 por el m#todo ve!torial* E$e!to termo%i)ni!o Tu&o de ra(os !at)di!os • •

•

• •

2.2 E$e!#"#"% E$e!#"#"% a !ea&"'a! !ea&"'a! a()es *e &a +!,#)"#a: +!,#)"#a: 2.2.1 Un prot)n es pro(e!tado en la dire!!i)n positiva de +1 al interior de una re"i)n de un !ampo el#!tri!o de 2333N4C1 en dire!!i)n menos (* El prot)n entre por el !entro de dos  pla!as paralelas !ar"adas /5ue son las 5ue "eneran di!6o !ampo el#!tri!o01 de lon"itud 2*7!m ( separadas 83 !m* Si la rapide9 !on la 5ue entra el prot)n es de :133+83; m4s* Des!ri&a la tra(e!toria del prot)nilla em&udo 0 Re>illa de en$o5ue /ele!trodo au+iliar :0 Re>illa a!eleradora- 'nodo 70*,la!as de de$le+i)n 70 ,antalla re!u&ierta de $)s$oro

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i"ura 2* Es5uema del TRC

El cátodo se calienta indirectamente por medio de una fuente V

5 ,

de 6,3 v (AC). El

tubo tiene un ánodo o electrodo auxiliar  un ánodo, estos dos !ltimos tienen la forma de discos con un orificio central para el paso del rao electr"nico. #as placas de desviaci"n se $allan unidas ente s%  con el ánodo mediante un circuito de alta resistencia "$mica. #a alimentaci"n para el cátodo, los ánodos  las placas de desviaci"n tiene lu&ar a trav's del soporte (B) para tubos electr"nicos.

#os voltaes para el funcionamiento del tubo se toman de la fuente de alimentaci"n m!ltiple (A). El voltae en el electrodo auxiliar V , debe ser de * a + voltios  se selecciona de modo ue resulte un buen efecto luminoso. El voltae V - apropiado, en el electrodo auxiliar, está entre 3+  5+ voltios. El voltae de aceleraci"n, se obtiene conectando en serie las salidas de la fuente V 3 entre +  3++ V,  la fuente V  tiene un voltae fio de 3++ V, (ver fi&ura 3. ) .

 Al&unos datos de importancia del tubo (C), son/ 0istancia de separaci"n de las placas (d), es -mm en un extremo  3 mm en el otro extremo, la lon&itud de las placas (l ), es de -- mm. #a distancia entre la parte final de las placas  la pantalla es de  cm. El tubo de 1raun, tiene una atm"sfera de ar&"n fluorescente, ue $ace visible la traectoria del $a2 de electrones.

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Soporte del tu&o B

uente D

uente .ltiple A

V1

 V2

V- V5

F"7!a -. Es67e9a +a!a &as #%(e;"%(es No olvide que para el tubo nuevo debe medir los valores de L, l y la distancia de separación de placas (d).

5. PR!"#$%$"N&'

0espu's de reali2ar el montae como se muestra en la fi&ura   verificar las conexiones ue se describen en la fi&ura 3, a&a lo si&uiente/ •

btención de un ino punto luminoso'

Escoa en la fuente m!ltiple A, un voltae V de * voltios, un voltae V- de 3+ voltios, para obtener en la pantalla un punto bien enfocado. Elia un voltae acelerador V

a

de 33+ voltios •

4biue el sistema de referencia en la pantalla del tubo, para lo cual debe prender  la fuente 0 (voltae ue se conecta internamente a las placas del tubo)  mirar la direcci"n de movimiento del punto luminoso, ote ue al variar Vd, el punto se mueve en la pantalla. ome el ori&en en el punto luminoso cuando Vd sea cero.

•

coloue el acetato milimetrado de tal forma ue un ee sirva como l%nea de movimiento  f%elo con cinta a la pantalla

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0esde la fuente 0 coloue varios voltaes Vd positivos  ne&ativos  para cada uno de ellos, anote el valor correspondiente de la desviaci"n de los electrones (#)  lleve los datos a la tabla ,

•

7epita lo anterior para otro valor de voltae Va 8 35+v  llene la tabla * . en&a en cuenta ue es probable ue deba variar un poco los voltaes V  v- para enfocar el $a2.

•

+uncionamiento del osciloscopio y comparación con el tubo de rayos catódicos. Coloue el osciloscopio en funci"n 9: e in&rese por un canal una

se;al cuadrada  lue&o una senoidal, observe la visuali2aci"n en la pantalla  expliue lo sucedido.

. $N+R%"' •

•

7ealice los cálculos necesarios para llenar las tablas.  A partir de la comparaci"n entre los datos de las dos tablas responda la si&uiente pre&unta/

•

?rafiue los datos de la tabla   la tabla -, colocando en el ee vertical los datos de la tercer columna  en el ee $ori2ontal los datos de la primer columna. alle la ecuaci"n emp%rica de las &ráficas.

•

Compare las pendientes de las &ráficas con la pendiente del modelo te"rico  $a&a el respectivo análisis de discrepancia.

•

@u' botones del osciloscopio 

del tubo de raos cat"dicos desempe;an

id'nticas funciones>

TABLA 1: Des D ?V9@

/a H J:0 CAMPO ELECTRICO

;