ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ

С.А. Гадышев, студент группы 81

ГБПОУ КК ТТОТ

научный руководитель преподаватель высшей категории Н.А.Гришина

ГБПОУ КК ТТОТ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края «Тихорецкий техникум отраслевых технологий»
г. Тихорецк, Россия

Аннотация: Статья посвящена вопросу создания прибора для определения электропроводимости материалов. Данное устройство имеет практическое значение, потому что может быть использовано на уроках физики для определения проводимости материалов.

Ключевые слова: проводники, полупроводники, изоляторы (диэлектрики), прибор, электропроводимость материалов.

Цель исследования:

Изготовить прибор для определения проводимости различных твердых материалов.

Задачи.

Исследовать свойства проводников, диэлектриков и полупроводников.

Объект исследования: металлы, минералы, графит, стекло, каменный уголь, дерево, пластик, резина, бумага, фарфор.

Все вещества в природе делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники. Это деление происходит из-за свойств веществ, проводить электрический ток. Электрический ток - это направленное движение свободных носителей зарядов. Для существования электрического тока необходимо два условия – существование электрического поля и свободные заряженные частицы.

Так, например, в металлах (медь, алюминий, серебро, золото и др.) носителями зарядов являются «свободные», или валентные, электроны. Электрон имеет отрицательный заряд, который равен по модулю 1,6∙10-19 Кл. Если к концам проводника приложить напряжение, то свободные электроны начнут двигаться к положительному полюсу источника тока.

В полупроводниках (германий, кремний и др.) перемещение электронов затруднено, поскольку валентные электроны сильнее связаны с атомами вещества и концентрация электронов проводимости мала, а в диэлектриках (слюда, фарфор, стекло, шёлк, бумага, хлопок), вообще невозможно.

На рисунке 1 представлена схема прибора для измерения электропроводимости материалов.

Рисунок 1. Схема прибора для измерения электропроводимости материалов.

Для сборки данного устройства мною использована панель из ДСП, на которой закрепил элементы прибора: патрон с лампой накаливания, элемент питания (9В), контакты для присоединения исследуемых образцов, провода. Внешний вид прибора можно рассмотреть на фотографии (рисунок 2).

Рисунок 2. Прибор для измерения электропроводимости материалов

(полная сборка).

Рисунок 3. Прибор для измерения электропроводимости материалов

(рабочий режим).

В рабочем режиме прибора, по яркости горения лампочки (см. рисунок 3) можно определить, является ли исследуемый материал проводником, полупроводником или диэлектриком. Что проверяется след опытами.

Опыт 1.

Присоединим к контактам прибора исследуемый образец сухого дерева. Лампочка гореть не будет. Это означает, что сухое дерево является диэлектриком.

Опыт 2.

Присоединим к контактам прибора исследуемый образец сырого дерева. Лампочка будет слабо гореть. Это означает, что мокрое дерево проводит электрический ток. Это надо учитывать при жизненных ситуациях, чтобы не попасть самому и не подвергать опасности поражения электрическим током других людей.

Опыт 3.

Присоединим к контактам прибора исследуемый образец металла (металлическую скрепку), (см. рисунок 3). Лампочка ярко горит. Это говорит о том, что металлы являются хорошими проводниками электрического тока.

Эквивалентная стоимость прибора. ( см.таблица 1).

Таблица 1.

Эквивалентная стоимость прибора.

И в заключении могу отметить, что сконструированный мною прибор, имеет практическое значение, потому что может быть использован на уроках физики для определения проводимости материалов.