©Ing. Václav Opatrný

V úvodních hodinách elektrotechniky jsou žáci seznamováni s veličinami, které popisují známý fyzikální svět, získávají představu o stavbě hmoty, fyzikálních jevech, které provázejí přirozeně nebo uměle navozené stavy známých látek. Test si klade za cíl přiblížit žákům problematiku vedení elektrického proudu v kovových vodičích a vlastních polovodičích. Především chce: Připravit vhodné prostředí pro obrazovou představu vzniku elektrického proudu jako fyzikálního jevu Upozornit na skutečnost, že nelze spočítat se stejnou přesností dráhu a rychlost elektronů (Heisenbergův princip neurčitosti), a proto následující obrázky jsou pouze modelové, sloužící k větší názornosti Vysvětlit působení vnějších sil na excitaci a následný pohyb elektronů Zdůraznit rozdíl mezi skutečnou rychlostí pohybu elektronu a takzvanou driftovou rychlostí, která postihuje fyzikální podstatu elektrického proudu Připravit vhodné prostředí pro obrazovou představu vzniku elektrického proudu jako fyzikálního jevu Upozornit na skutečnost, že nelze spočítat se stejnou přesností dráhu a rychlost elektronů (Heisenbergův princip neurčitosti), a proto následující obrázky jsou pouze modelové, sloužící k větší názornosti Vysvětlit působení vnějších sil na excitaci a následný pohyb elektronů Zdůraznit rozdíl mezi skutečnou rychlostí pohybu elektronu a takzvanou driftovou rychlostí, která postihuje fyzikální podstatu elektrického proudu obrázek popis jevu fyzikální závěry

Literatura vhodná pro výklad učební látky: (1) A. Blahovec Elektrotechnika I Informatorium Praha 2002 (2) A. Blahovec Elektrotechnika II Informatorium Praha 2002 (3) L. Voženílek, M. Řešátko Základy elektrotechniky I 2984 SNTL Praha 1984 (4) L. Voženílek, F. Lstibůrek Základy elektrotechniky II 2810 SNTL Praha 1985 Vnitřní strukturu látky lze probrat s různou hloubkou záběru, lze se zmínit i o kvantové mechanice. Tuto skutečnost ponecháván na samotném vyučujícím. Mám zkušenosti s tříletým učebním oborem Elektrikář i se čtyřletým studijním maturitním oborem Mechanik seřizovač. V obou případech se zdržuji hovořit o větších podrobnostech z vnitřní struktury látek, spíše upozorňuji na možné fyzikální důsledky změny energií při uvolnění elektronu, případně na význam elektronové a děrové vodivosti ve vlastních polovodičích. Při projekci prezentovaného testu na plátno nebo interaktivní tabuli doporučuji vytvořit několik pracovních skupin, kterým rozdám pracovní listy. Ty obsahují jednotlivé snímky a umožňují společně se žáky postupně vyplnit volné kolonky odpovědí na jednotlivé otázky. Žáky lze motivovat doplňujícími a upřesňujícími otázkami. Jednotlivé animované obrázky doplňuji vlastním popisem fyzikálního jevu, případně nechám některou z vybraných skupin žáků, aby jev okomentovali. Příklady doplňujících otázek: Co to je elektrický proud? Jak vzniká? Lze jej nějak poznat? Jak vede vlastní polovodič elektrický proud? Jak lze popsat elektronovou vodivost? Jak lze popsat děrovou vodivost? Zjistěte další vnější vlivy, které mohou ovlivnit vedení elektrického proudu ve vlastním polovodiči Co to je kovalentní vazba a jak se zjednodušeně zobrazuje? Co to je rekombinace?

Jak bylo popsáno, test se promítá všem žákům a slouží jako vhodné pracovní prostředí pro opakování látky nebo případné rozšíření získaných poznatků o nové skutečnosti. Výstupem jsou vyplněné pracovní listy, které si mohou žáci pro sebe nakopírovat a využít pro přípravu na přezkoušení pomocí „ostrého“ testu, který již bude doplněn o další otázky a nebude mít obrazovou podporu. Učivo lze podpořit příslušnou webovou stránkou, kde jsou všechny podstatné informace pro přípravu na výuku a samotné zkoušení. Odkaz na webovou stránku: