Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Física Experimental III – aula 10

Apresentação em tema: "Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Física Experimental III – aula 10"— Transcrição da apresentação:

1 Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072 Física Experimental III – aula 10 http://www.dfn.if.usp.br/~suaide/

2 Experiência IV – Seletor de velocidades O Seletor de velocidades – Aplicação de campos elétricos e magnéticos, muito utilizada em Física Nuclear Mapeamento de campos magnéticos – O sensor Hall Simplificação de uma geometria complexa Simulações de um problema prático

3 O nosso seletor de velocidades Tubo de raios catódicos para a parte de campo elétrico E o campo magnético? – Duas bobinas ligadas em série

4 O seletor de velocidades ideal Equipamento composto de um campo elétrico e magnético cruzados (perpendiculares), uniformes, contantes e superpostos

5 O seletor de velocidades real Campos não ficam contidos na região das placas e das bobinas

6 O seletor de velocidades real Campos não ficam contidos na região das placas e das bobinas

7 Estudo do campo elétrico Medidas experimentais indicaram que, dentro da precisão experimental, podemos aproximar o campo para uma configuração ideal Podemos fazer o mesmo para o campo magnético? Obtivemos o tamanho e distância efetiva das placas

8 Modelo para o campo magnético Campo uniforme e constante entre as bobinas e nulo fora das bobinas

9 Mas quem é este campo médio? O campo magnético B do modelo pode ser tomado como o campo médio sentido pela partícula – Como obter o campo médio? x min x max

10 Parametrizando o campo médio Do que depende este campo médio? – Da geometria das bobinas Tamanho, número de voltas, etc. – Da corrente que passa pelas bobinas Quanto maior a corrente, maior o campo Mas qual é a dependência? Modelo: – Vamos supor que a dependência com a corrente é linear Onde  é uma constante que depende da geometria – Devemos testar esta hipótese experimentalmente

11 Obtendo o parâmetro  Parametrização do campo Como obter  ? – Utilizar dados experimentais da aula passada (e corrente) – Simular com o qfield a geometria para obter o resto da curva Se nao ajustar bem, rever a geometria utilizada – Obter  através através da corrente e do cálculo do campo médio

12 Movimento de uma partícula neste campo idealizado vxvx Campo uniforme e constante entre as bobinas e nulo fora das bobinas Anteparo LBLB L H

13 Relação entre o deslocamento H e o campo médio Resolver o movimento da partícula no campo médio uniforme – Ver apostila para detalhes – Substituindo O deslocamento do feixe varia linearmente com a corrente

14 A experiência Montar as bobinas junto ao tubo de raios catódicos – Não esquecer de alinhar o campo magnético local Aplicar uma tensão de aceleração aos elétrons de aproximadamente 800V SEM corrente nas bobinas – Focalizar o feixe – Definir esta posição como zero

15 A experiência Ir aumentando a corrente na bobina para defletir o feixe de 0,5 cm – Medir esta corrente Repetir o procedimento até chegar a borda do TRC. Fazer um gráfico de H vs. i

16 Análise dos dados Fazer simulações com o qfield e comparar com os dados da aula passada. – Obter o campo médio,, e o valor da constante  Fazer um gráfico de H x i – Este gráfico é uma reta? A parametrização para o campo médio =  i é razoável? – Obter o coeficiente angular dos dados Sabendo o valor de  obtido através do qfield, qual é o comprimento efetivo, L B, das bobinas? – Como este valor se compara ao tamanho real das bobinas?