D 3.9.4.4.b - LD Didactic

D 3.9.4.4.b
Fenomeni di conduzione elettrica
Conduzione elettrica nel vuoto
Deflessione di un fascio elettronico in un campo magnetico
Esperimenti di Fisica
Tubo di Perrin e bobine di Helmholtz
Oggetto dell’esperimento
1. Esame della deflessione di un fascio elettronico nel campo magnetico di due bobine di Helmholtz
Setup
- Posizionare l’ago magnetico nel campo delle bobine di
Helmholtz sotto il tubo di Perrin e determinare la direzione
del campo magnetico.
- Cambiare la polarità della tensione fornita dall’alimentatore
DC e ripetere l’esperimento.
Osservazione
Norma di sicurezza:
Il tubo di Perrin si può danneggiare a causa di un
collegamento errato ed in presenza di tensioni e correnti
troppo elevate.
Per i collegamenti e i dati tecnici, tenere presenti le
informazioni della scheda istruzioni 555 622.
Apparecchiatura
1 tubo di Perrin .......................................................555 622
1 tubo di sostegno ..................................................555 600
1 coppia di bobine di Helmholtz..............................555 604
1 alimentatore ad alta tensione 10 kV ....................521 70
1 alimentatore DC, 0...16 V, 0...5 A ........................521 545
1 ago magnetico .....................................................531 11
1 base per ago magnetico ......................................513 51
2 cavi a norma di sicurezza, 100 cm, rossi.............500 641
2 cavi a norma di sicurezza, 100 cm, blu................500 642
2 cavi a norma di sicurezza, 100 cm, neri ..............500 644
3 cavi a norma di sicurezza, 25 cm, rossi...............500 611
1 cavo a norma di sicurezza, 25 cm, blu ................500 612
Direzione del campo
magnetico
Verso della deflessione del
fascio elettronico
←
↑
→
↓
Se aumenta la corrente che circola nelle bobine di Helmholtz,
aumenta anche la deflessione del fascio elettronico.
Se si inverte il verso della corrente, si inverte sia la direzione
del campo magnetico all’interno delle bobine di Helmholtz sia
il verso della deflessione del fascio elettronico.
Valutazione dei risultati
Se gli elettroni si muovono perpendicolarmente al campo
magnetico, su di essi agisce una forza chiamata forza di
Lorentz.
L’azione della forza di Lorentz si può valutare in base alla
deviazione del fascio elettronico rispetto al centro dello
schermo.
La direzione della forza di Lorentz dipende dalla direzione del
campo magnetico.
Il valore della forza di Lorentz dipende dall’intensità del campo
magnetico.
Esecuzione dell’esperimento
Nota:
La direzione del campo magnetico tra le due bobine di
Helmholtz si determina con l’ago magnetico. Se si posiziona
l’ago magnetico nel campo delle bobine di Helmholtz, il polo
dell’ago di colore blu si orienta nella stessa direzione del
campo magnetico.
- Mettere in funzione l’alimentatore ad alta tensione ed
KR 209
aumentare la tensione fino a far apparire sullo schermo del
tubo di Perrin la traccia luminosa del fascio elettronico.
- Alimentare le bobine di Helmholtz con l’alimentatore DC e
regolare la tensione su un valore intermedio.
- Aumentare
lentamente la corrente ed osservare la
deflessione della traccia luminosa sullo schermo del tubo.
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