5 Завдання

5.1 При кожній заданій різниці потенціалів (або напруженості поля) кілька разів виміряти число часток, що перетинають виділений перетин провідника, і побудувати графік залежності середнього числа цих часток від різниці потенціалів.

5.2 Написати висновки та відповісти на контрольні запитання.

6 Питання вхідного контролю

6.1 Чим визначається електропровідність провідникових матеріалів?

6.2 Чому дорівнює сила, яка діє на частинку з боку електричного поля?

6.3 Запишіть вираз для визначення прискорення частинки в електричному полі

7 Хід роботи

У даній роботі на екрані комп'ютера моделюється тепловий хаотичний рух носіїв струму в провіднику і їхній спрямований рух під дією прикладеного електричного поля. Сила струму пропорційна кількості часток, які перетнули за якийсь фіксований час виділений переріз провідника. Кадр із роботи зображений на мал. 3. Для перевірки закону Ома необхідно при кожній заданій різниці потенціалів (або напруженості поля) кілька разів виміряти число часток, що перетинають виділений перетин провідника, і побудувати графік залежності середнього числа цих часток від різниці потенціалів. Ця залежність повинна бути лінійної.

Рис. 3

1. Вибрати досліджувану речовину (срібло або залізо).

Для цього необхідно натиснути на потрібну радіокнопку. Можна вибрати 2 речовини: срібло, що має дуже високу провідність, і залізо, провідність якого набагато менше.

2. Ввести величину прикладеної напруги.

Введення здійснюється за допомогою бігунка на панелі керування. Варто почати виміри з U = 0. Негативне значення U означає, що напруженість поля спрямована не вправо, а вліво. У цьому випадку струм також потрібно вважати негативним, тому число зареєстрованих часток також негативно.

3. Привести частки в рух.

Для цього потрібно натиснути кнопку «пуск» на панелі керування. Якщо буде потреба можна призупинити рух, натиснувши кнопку «стоп». Після повторного натискання «пуск» рух буде продовжено.

4. Визначити силу струму в провіднику.

Сила струму пропорційна числу часток, які перетинають за 1 секунду поперечний переріз провідника. При натисканні кнопки «пуск» секундоміра лічильник перераховує всі такі частки протягом 10 секунд, після чого секундомір автоматично зупиняється. Для скидання результатів потрібно натиснути кнопку «скидання».

5. Виконати дослід кілька разів.

На впорядкований рух часток під дією електричного поля накладається тепловий рух, що має випадковий характер. Із цієї причини має місце випадковий розкид результатів, і тому дослід при однакових умовах необхідно виконати декілька (не менш 5) разів.

6. Виконати дослід для інших значень напруги.

Для вивчення залежності струму від напруги необхідно виконати ці досліди для інших значень напруги, від 0 до 100 В, з кроком 10 В. Для кожної напруги дослід варто виконати кілька разів. Результати досліджень заносимо в таблицю

№п/п	Значення напруги, В
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
1
2
3
4
5
Середнє значення числа частинок

7. Побудувати графік залежності числа часток від напруги.

Для побудови графіка використайте міліметровий папір.

8. Виконати ці експерименти для іншої речовини.

За допомогою радіокнопки введіть іншу речовину. Виконайте для неї всі описані вище досліди. Побудуйте для цієї речовини графік залежності числа зареєстрованих часток від напруги, причому ці графіки для обох речовин бажано побудувати на одному аркуші в однакових масштабах.

9. Зробити висновки по виконаній роботі.

Відповідно до закону Ома, графіки повинні являти собою прямі, причому тангенс кута їхнього нахилу пропорційний провідності речовин. Зробіть висновки про виконання закону Ома і порівняйте провідності досліджуваних речовин.