ELM-006 · Постоянный электрический ток Демо-материал

Природа электропроводности металлов

Природа носителей тока в металлах: опыты Рикке, Мандельштама–Папалекси и Стюарта–Толмена, классическая электронная теория Друде–Лоренца, вывод законов Ома и Джоуля–Ленца, трудности теории и сверхпроводимость.

Примерное время: 3 ч 4 задания

Учебная цель

Объяснять опыты, доказывающие, что носителями тока в металлах являются электроны.
Выводить законы Ома и Джоуля–Ленца на основе классической электронной теории.
Освоить понятия дрейфовой скорости, времени и длины свободного пробега.
Познакомиться с границами классической теории и явлением сверхпроводимости.

Ожидаемые результаты

Умеет вычислять дрейфовую скорость электронов и концентрацию свободных электронов в металле.
Умеет оценивать время и длину свободного пробега по удельному сопротивлению.
Умеет находить отношение e/m по результатам опыта Стюарта–Толмена.
Умеет объяснять основные свойства сверхпроводников (Tc, эффект Мейснера, критическое поле) и их применения.

Интерактивная модельДрейф электронов в металле

Задания

Лекция
Лекция · 1 ч 20 мин · обязательный
Решение задач по теме «Природа электропроводности»
Практическое занятие · 1 ч 20 мин · обязательный
Сверхпроводники и их природа
Самостоятельная работа · 6 ч · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Решение задач по теме «Природа электропроводности»
  • Итоговый тест — не менее 70%