Relatorio Experimento 11 para completar

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE FÍSICA - DEPARTAMENTO DE FÍSICA GERAL
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL III-E
RELATÓRIO EXPERIMENTO 11
DEFLEXÃO DE FEIXE DE ELETRÓNS – RELAÇÃO CARGA MASSA (e/m)
	SEMESTRE:
	2016.2
	CÓDIGO:
	FIS123
	TURMA: 
	122400 P24
	POFESSOR: 
	ALEXANDRE FREGOLENTE
	EQUIPE:
	DANIEL PEREIRA CARDOSO
	
	DAVID DE JESUS MOURA MOTA
JOÃO PEDRO ROCHA
INTRODUÇÃO
Deflexão de Feixe de Elétrons
Um elétron de massa m e carga ao mover-se num campo magnético B e num campo elétrico E, com uma velocidade v, terá a sua trajetória defletida, podendo sua deflexão ser calculada através da Força de Lorentz, definida como:
O comportamento do elétron pode ser observado na prática através do tubo de desvio de feixe de elétrons, conforme ilustrado na figura 1 a seguir
Figura 1: Tubo de Desvio de Feixe de Elétrons
Este tubo consiste de uma ampola de vidro evacuada composta de diversos itens, conforme enumerado na figura 1.
OBJETIVOS
Este experimento tem por objetivo a observação e investigação dos princípios da força eletromagnética através da deflexão de feixe de elétrons e estimar a relação carga massa do elétron (e/m), bem como a sua velocidade (v).
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E DISCUSSÃO DOS DADOS E RESULTADOS
Para a realização deste experimento, que consiste em estimar a relação entre a carga e a massa de um elétron, além de sua velocidade através da deflexão de feixe de elétrons, foi necessário a utilização dos seguintes materiais:
02 fontes CC de alta tensão (0 a 5000V);
02 fontes CC de baixa tensão (0 a 20V, 0 a 5A);
01 ampola de vidro evacuada;
01 par de bobinas de HelmHoltz;
Suportes plásticos para ampola e bobinas;
Cabos e adaptadores para uso em alta tensão.
Inicialmente foi feita a verificação do circuito conforme o procedimento do experimento e em seguida verificado os seguintes procedimentos de segurança:
Distância entre as carcaças de +/- 1,5cm;
Não tocar nas carcaças;
Não alterar as conexões;
Não ultrapassar de 2A o valor da corrente i;
Trabalhar com i = 1,5A;
Trabalhar com Ua = 3000V;
Trabalhar com Ub = 4000V.
Parte 1: Deflexão Magnética
Figura 2: Circuito para Deflexão Magnética
De acordo com o circuito da figura 2, foi colocado, através de Ua, uma ddp entre o anodo e o catodo de 3000V. Para verificar o comportamento do feixe de elétrons, variou-se a corrente i nas bobinas de 0 a 1,50A com Δi=0,25A e foi anotado na tabela 01 os valores das 6 variações de i e os valores de X e Y correspondentes do gráfico da tela luminescente do tubo de desvio.
Tabela 01. Dados da Deflexão Magnética
	Ua (V)
	3000
	Δi (A)
	0,25
	i (A)
	Y (m)
	X (m)
	r (m)
	𝑒/m (C/Kg)
	0,00
	 
	 
	 
	 
	0,25
	 
	 
	 
	 
	0,50
	 
	 
	 
	 
	0,75
	 
	 
	 
	 
	1,00
	 
	 
	 
	 
	1,25
	 
	 
	 
	 
	1,50
	 
	 
	 
	 
Parte 2: Deflexão Elétrica
Figura 3: Circuito para Deflexão Elétrica
De acordo com o circuito da figura 3, foi colocado, através de Ua, uma ddp entre o anodo e o catodo de 3000V. Para verificar o comportamento do feixe de elétrons, variou-se a tensão Up nas bobinas de 0 a 4000V com ΔV=500V e foi anotado na tabela 02 os valores das 8 variações de Up e os valores de X e Y correspondentes do gráfico da tela luminescente do tubo de desvio.
Tabela 02. Dados da Deflexão Elétrica
	Ua (V)
	3000
	ΔUp (V)
	500
	Up (V)
	Y (m)
	X (m)
	𝑒/m (C/Kg)
	0
	 
	 
	 
	500
	 
	 
	 
	1000
	 
	 
	 
	1500
	 
	 
	 
	2000
	 
	 
	 
	2500
	 
	 
	 
	3000
	 
	 
	 
	3500
	 
	 
	 
	4000
	 
	 
	 
Parte 3: Deflexão Eletromagnética
Figura 4: Circuito para a Relação Carga Massa e Velocidade do Elétron
De acordo com o circuito da figura 4, foi colocado, através de Ua, uma ddp entre o anodo e o catodo de 4000V. Para verificar o comportamento do feixe de elétrons, variou-se a tensão Up nas bobinas de 0 a 4000V com ΔV=200V e foi anotado na tabela 03 os valores das 20 variações de Up e os valores da corrente i correspondente.
Tabela 03. Dados da Deflexão Eletromagnética
	Ua (V)
	4000
	ΔUp (V)
	200
	Up (V)
	i (A)
	𝑒/m (C/Kg)
	Erro Calculado
	Erro Relativo
	0
	0,00
	 
	 
	 
	200
	0,04
	 
	 
	 
	400
	0,07
	 
	 
	 
	600
	0,10
	 
	 
	 
	800
	0,13
	 
	 
	 
	1000
	0,17
	 
	 
	 
	1200
	0,20
	 
	 
	 
	1400
	0,23
	 
	 
	 
	1600
	0,26
	 
	 
	 
	1800
	0,31
	 
	 
	 
	2000
	0,35
	 
	 
	 
	2200
	0,39
	 
	 
	 
	2400
	0,42
	 
	 
	 
	2600
	0,47
	 
	 
	 
	2800
	0,50
	 
	 
	 
	3000
	0,53
	 
	 
	 
	3200
	0,59
	 
	 
	 
	3400
	0,62
	 
	 
	 
	3600
	0,66
	 
	 
	 
	3800
	0,70
	 
	 
	 
	4000
	0,73
	 
	 
	 
CONCLUSÃO
Com os resultados dos dados do experimento foi constatada a teoria sobre o comportamento dos circuitos RC, sobre os processos de carga e descarga dos capacitores. Foi concluído também que o tempo de carga de um capacitor tende a ser igual ao seu tempo de descarga desde que mantidas as mesmas condições e características do circuito, e que a grandeza RC, chamada de constante de tempo capacitiva, possui dimensão de tempo. Através das análises gráficas e dos estudos algébricos (fórmulas), chegou-se a fazer um estudo comparativo entre os valores experimentais, coletados durante as medições, e os valores teóricos, calculados através das várias fórmulas apresentadas na teoria do experimento.
Os valores teóricos na grande maioria foram diferentes dos valores medidos, mas houve casos em que o inverso aconteceu, principalmente nos valores mais altos. Essa falta de padrão nos valores medidos se deve ao fato de haver outras fontes de ruído atuando como resistência no circuito a ser medido, causadas por maus contatos e oxidações entre as conexões e também por erros e imprecisões na tomada das medidas.
REFERÊNCIAS
[1] NUSSENZVEIG, Herch M. Curso de Física Básica 3: Eletromagnetismo. 5. ed. São Paulo: Blucher, 2014.
[2] SERWAY, Raymond A. JEWETT, John W. Jr. Física para Cientistas e Engenheiros, Volume 3: Eletricidade e Magnetismo. 8. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2011.
[3] TIPLER, Paul A. MOSCA, Gene. Física para Cientistas e Engenheiros, Volume 2: Eletricidade e Magnetismo, Óptica. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2015.
[4] HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER Jearl. Fundamentos de Física, Volume 3: Eletromagnetismo. 9 ed. São Paulo: LTC, 2013.