1r ciclo experiencia de thomson

[xispe]

Hola, haber si me podeis ayudar con un trabajillo que tengo que hacer. Tengo que responder a estas preguntas, y por mas que he buscado no he encontrado nada. O haber si me podeis decir donde puedo encontrar algo!


¿Cómo es el movimiento del electrón entre las placas del condensador cuando B=0, y cuando E=0, siendo el otro campo distinto de 0?

¿Cómo es el movimiento del electrón cuando sale de las placas del condensador?

Gracias de antemano. Espero alguna respuesta.

[aLFRe]

Re: experiencia de thomson

Hola, haber si me podeis ayudar con un trabajillo que tengo que hacer. Tengo que responder a estas preguntas, y por mas que he buscado no he encontrado nada. O haber si me podeis decir donde puedo encontrar algo!

Hola.

Si no recuerdo mal, la experiencia de Thomson era el tubo de rayos catódicos :
tenías un campo eléctrico horizontal que establecido gracias a una diferencia de potencial
entre el filamento que emitía electrones y la pantalla donde se detectaban
y luego campos transversales ( electrico o magnético que te permitían desviar
la trayectoria del electrón )
La fórmula que te permite hacer la discusión es la de la fuerza de Lorentz
$\vec{F}=q( \vec{E}+\vec{v}\times\vec{B}$
y la ecuación de la Dinámica
$\vec{F}=m \vec{a}$

En principio tienes que elegir tres ejes perpendiculares la x puede ser la horizontal
y escribir las ecuaciones para las tres direcciones
teniendo en cuenta que la carga del electron es negativa.

¿Cómo es el movimiento del electrón entre las placas del condensador cuando B=0, y cuando E=0, siendo el otro campo distinto de 0?

¿Cómo es el movimiento del electrón cuando sale de las placas del condensador?

Si mi idea es al correcta,
lo que plantea tu trabajo es el funcionamiento de un tubo de rayos catódicos.
Ya te he comentado que la función de ese condensador es establecer
un campo eléctrico perpendicular a la dirección inicial de progreso del electrón
y curvar la trayectoria del electrón.
pero tu lo preguntas de una forma que yo no entiendo a lo que te refieres.

De momento no te pudo ayudar más.
Busca en wikipedia tubo de rayos catódicos y mira a ver si esto te ayuda.
Saludos.

[xispe]

Re: experiencia de thomson

Muchas gracias por contestar. Pero tambien quería saber si el movimiento que hace el electron debido al campo (cuando B=0, y cuando E=0), si es movimiento parabolico, circular... y tambien porque. ¿Como podría saber eso??

Gracias de antemano.

[aLFRe]

Re: experiencia de thomson

Muchas gracias por contestar.

Hola.
De nada.
Te pido que me perdones porque cuando te respondí
pensé en mirar en casa la experiencia de Thomson en un libro
pero se me ha olvidado y no lo he hecho y hasta el lunes
es muy posible que no pueda pillar un ordenador...
así que voy a intentar responder y tu vas a tener que adaptar lo que yo te diga a
aquello que es lo que quieres hacer.

Pero tambien quería saber si el movimiento que hace el electron debido al campo (cuando B=0, y cuando E=0), si es movimiento parabolico, circular... y tambien porque. ¿Como podría saber eso??

Si no lo recuerdo mal, lo que tienes es un metal que emite electrones
porque está a alta temperatura ( pon esto entre paréntesis y te lo miras tú )
Luego suponemos que ese metal emite electrones que salen con velocidad constante
( pon esto entre paréntesis y te lo miras tú )
eso es un movimiento uniforme en ausencia de cualquier otro campo externo.

Pero en un tubo de rayos catódicos...
lo que pasa es que hay una diferencia de potencial entre el emisor y la pantalla...
además si has hecho el vacio dentro del tubo,
no hay colisiones y
( a diferencia de lo que pasa cuando el electrón se mueve por un alambre )
los electrones son acelerados

Antes te he puesto la ecuación de la fuerza de Lorentz
$\vec{F}=q( \vec{E}+\vec{v}\times\vec{B})$
y te he dicho lo importante que era.
Vamos por el primer sumando que es el termino electrostático
$\vec{F}=- e \vec{E}$
$F\approx +e \frac{V}{l}$

donde la carga del electron es negativa y vale e ( una constante ) en magnitud
luego es $-e = - 1,6\times10^{-19}\,C$

y el campo se aproxima por $E \approx -\frac{V}{l}$
V es la diferencia de potencial entre el cátodo y la pantalla y l es la longitud
del tubo ( es un cálculo aproximado )

La ecuación escalar para la componente horizontal es
$+e \frac{V}{l}= m a$
y el movimiento por ese campo eléctrico transversal es rectilíneo uniformemente acelerado.

Vamos por el segundo sumando que es el termino de fuerza magnética
$\vec{F}=-e(\vec{v}\times\vec{B})$
y considero que no hay campo eléctrico, E= 0
Esto es un producto vectorial,
si la velocidad fuese constante en módulo
( porque los electrones se mueven con velocidad uniforme,
bién porque se muevan por un conductor ohmico, esto es que cumple la Ley de Ohm )
la fuerza magnética es perpendicular a la velocidad siempre
y el movimiento es circular uniforme :
La trayectoria es una circunferencia que se recorre con velocidad constante.

La ecuación escalar en ausencia de campo eléctrico ahora es
$-e(\vec{v}\times\vec{B}=m\vec{a}$
Si el campo es transversal a la dirección de movimiento
$|-e(\vec{v}\times\vec{B})|=evB$
la aceleración es normal
$a=\frac{v^2}{R}=\omega^2 R$
donde $\omega$ es la frecuencia angular del movimiento
luego
$evB= m \omega^2 R$

Todo esto salvo error.

Como puedes ver... no recordando el montaje de Thomson
y no entendiendo que campos se anulan... no puedo ayudarte más.
Si quieres puedes leer lo que te he escrito, revisa donde me he equivocado
e intenta adaptarlo a lo que tu sabes del montaje
y llegar a alguna conclusión...
En caso de que no entiendas algo, vuelve a preguntar.

Saludos.