OSCILLOSKOP FÖR DEMONSTRATION

advertisement
OSCILLOSKOP FÖR DEMONSTRATION
BRAUNS KATODSTRÅLERÖR
Historisk bakgrund
Karl Ferdinand Braun (1850-1918) doktorerade i fysik i Berlin.
Han var professor i experimentell fysik vid Tübingens och
Straburgs universitet.
Braun upptäckte att vissa halvledande kristaller (PbS) hade
likriktande egenskaper. Han använde dioder för att utveckla den
första kristallmottagande radioapparaten. För denna insats delade
Braun 1909 års Nobelpris i Fysik tillsammans med italienaren
Guglielmo Marconi.
Braun utvecklade katodstråleröret med den horisontella
svepspänningen. Denna typ av elektronrör finns i alla oscilloskop, TV-apparater och bildskärmar.
Braun dog i USA, som han åkt till för att vittna i en tvist om ett radiopatent.
Inkoppling
Det behövs tre spänningskällor vid användandet av oscilloskopmodellen:
A.
Glödtråden matas med växelspänning om cirka 6.7 V. Vrid upp spänningen
långsamt. Det är skonsamt för röret.
B.
Accelerationssteget matas med likspänning cirka 250 V.
C.
Strålen fokuseras med en likspänning på en Wehnelt cylinder. Denna cylinder
ges potentialen cirka -20 V.
B
DC
+
1
C
2
+
2
DC
3

5
AC

4
A
E
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Bind samman spänningskällorna med rätt siffra på oscilloskopets panel.
Det är väsentligt att likspänningskällorna är ordentligt glättade.
Bildens skärpa ökar något om glödspänningen vrides ned långsamt.
Svepspänningen 7 skall vara frånkopplad då de olika spänningarna vrides upp i ordning
A-B-C.
Om elektronstrålen inte träffar fluorescerande skärmen i mitten går detta problem att justera
med den cylindriska magnet som sitter under elektronröret på en aluminiumstav. Vrid på
magneten till dess att strålen träffar skärmens mitt.
Svepet 7 kan sedan kopplas på. Eventuellt måste man vrida på magneten ytterligare något om
strålen inte går horisontellt över skärmen. Svephastigheten ändras med reglage nummer 8.
Till oscilloskopmodellen finns också tre spolar med 300 eller 600 varv. Dessa spolar kan
placeras valfritt på en ring runt elektronröret. Elektronstrålens riktning kan påverkas av
magnetfältet från spolarna.
Då accelerationsspänningen enbart är några hundra Volt blir strålningen "mjuk" - lätt att
påverka med yttre elektriska eller magnetiska fält.
Experiment
Bestämning av jordmagnetiska horisontalkomposanten BH
Elektronrörets korrigeringsmagnet skruvas först bort. Röret placeras på ett rullbord. Glöd- och
accelerationsspänningarna UA vrides upp långsamt till cirka 6.7 V respektive 270 V. Därefter
vrides UA ned (till 259 V) så att ljusfläcken knappt syns på bildskärmen. Genom denna åtgärd
blir elektronstrålen lättare att avlänka i jordmagnetiska fältet. Nedanstående figur visar
elektronstrålen sett från sidan. Elektronstrålens krökningsradie i jordens magnetfält är R
Pythagoras sats ger krökningsradien R.
Stålen sjunker/höjs y= 6 mm under inverkan av magnetfältets horisontalkomposant BH vid
vridning av rullbordet 360o. Strålen sjunker om elektronriktningen är mot öster och tvärtom
höjes strålen på väg åt väster. Vertikalkomposanten flyttar strålen i sidled.
Anod

Elektronernas ursprungliga riktning
 BH
Bildskärm
y
x
R-y
R
x 2  y 2 0.217 2  0.006 2
R

 3.93m
2y
2  0.006

m  v2
0.5
e  U A 
2  m UA 

2



B

 14T

H

2 
2
e

R


mv

e  v  B H  R
Mätfelen är cirka 1 mm i y-led och någon (1-2) mm i x-led.
Accelerationsspänningens felkälla är maximalt 10 V.
Totalt ger det en osäkerhet på jordens horisontalkomposant BH = 1 T
Download
Random flashcards
Ölplugg

1 Cards oauth2_google_ed8be09c-94f0-4e6a-8e55-87a3b14a45db

Svenska

105 Cards Anton Piter

Create flashcards