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Movimiento de cargas en campo electrico - PROCEDIMIENTO
RESUMEN
En este trabajo se estudiaron las
características fundamentales del
tubo de rayos catódicos, el cual es un tubo electrónico en
el que un haz de electrones se enfoca sobre
un area pequeña de una superficie emisora de luz que
constituye la pantalla y cuya intensidad y posición sobre ella
pueden variarse. Por medio del efecto termoiónico
provocamos una fuerza electrostatica de tipo vibracional que
provoca un desprendimiento de electrones (en un metal) hacia la superficie de
este. Para dirigir estos electrones, contamos con otro par de placas, que por
medio de un voltaje inducido, los dirigimos como un haz de luz a una pantalla
de fósforo, en el cual pudimos ver
este fenómeno. Adicionalmente variamos la diferencia de
potencial para observar el movimiento de las partículas en un campo eléctrico uniforme.
Palabras claves: Campo eléctrico, Tubo de rayos catódicos,
osciloscopio, deflexión de electrones, efecto termo-iónico.
OBJETIVO
El objetivo principal de esta practica es observar la trayectoria
descrita por una partícula a través de un
campo.
INTRODUCCION
El descubrimiento del
caracter corpuscular de la carga eléctrica se le asigna al
físico inglés J.J. Thomson. Dicho descubrimiento lo
realizó en 1897 experimentando con un tubo de
vacío semejante a los actuales tubos de un televisor. Dentro del tubo,
conteniendo una pequeña cantidad de gas, colocódos laminas
metalicas situadas una frente a la otra (catodo y anodo) y
aplicó una tensión eléctrica entre ellas.
Thomson comprobó que del catodo salían
unos rayos a gran velocidad (rayos catódicos), que atravesaban el
anodo (si en éste se practicaba un agujero) y que
producían un pequeño destello al llegar a una pantalla
fluorescente. Sometiendo los rayos a campos eléctricos y
magnéticos comprobó que se comportaban de la misma manera
independientemente del
gas que se colocase en el tubo, y demostró que estaban formados por
partículas cargadas, a las que bautizó con el nombre de
electrones, pudiendo determinar su relación carga-masa. El valor
actualmente aceptado para esta relación
es |e|/m = 1.7598 · 10+11(C/kg) Mas tarde, en 1911, el físico norteamericano R. A. Millikan
consiguió también medir la carga del electrón mediante su
experimento de 'la gota de aceite'. El valor actualmente aceptado
para el módulo de la carga (negativa) del electrón es
|e| = 1,602 · 10-19 C.1
PROCEDIMIENTO
Utilizando un tubo de rayos filiformes se varió el campo
eléctrico siete veces entre las placas paralelas, aplicando un voltaje
entre ellas inferior a 300 V. se proyectó el valor de d, cada vez. Con
los dato obtenidos, se halló la relación experimental entre el
campo eléctrico y d, con el objetivo de hallar la velocidad inicial de
los electrones.
CONCLUSIONES
Los electrones en su paso a través de un campo
eléctrico de intensidad E, elelectrón de carga es acelerado. En
nuestro dispositivo experimental el campo eléctrico se genera al aplicar
una diferencia de potencial, entre dos electrodos que se encuentran en el
interior de un cañón (de electrones).
Así el electrón llega a adquirir una
energía cinética proporcional a dicho voltaje (voltaje de
aceleración).
CUESTIONARIO
Explique el origen del
destello que permite observar la desviación del haz de electrones, teniendo en cuenta
que le tubo filiforme utilizado esta lleno de hidrogeno.
Los rayos catódicos son corrientes
de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de
cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un catodo(electrodo negativo) y
un anodo (electrodo positivo) en una configuración
conocida como diodo.
Cuando se calienta el catodo, emite una cierta
radiación que viaja hacia el anodo. Si las paredes
internas de vidrio detras del anodo estan
cubiertas con un material fluorescente, brillan intensamente. Una capa de
metal colocada entre los electrodos proyecta una sombra en la capa
fluorescente. Esto significa que la causa de la emisión de luz son los rayos emitidos por el catodo al golpear
la capa fluorescente. Los rayos viajan hacia el anodo en línea
recta, y continúan mas alla de él durante una cierta distancia.2
BIBLIOGRAFÍA
1https://www.uv.es/inecfis/QPhVL/p3/p3_intro.html
Serway, Raymond; Fisica, conceptos y aplicaciones, 5a edición, Mc
Graw-Hill, México: 2007.
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