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「オームの法則の実験」の考察をしたいのですが。

2003/05/05 17:33

私もレポートに１枚程度考察をしてみました。もし、あなたが考察をするならば、どのようにかかれますか？それと参考になるページがあったら教えて下さい。

admins
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apple-man
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2003/05/06 19:30 回答No.4

＞オームの法則の実験」の考察をしたいのですが。　どの程度の条件、精度で実験をされたのでしょうか？例えば温度は変化させてみたでしょうか？材料をいろいろ変えて実験されたでしょうか？小数点以下何桁までの抵抗測定を行われたでしょうか？それにより内容が大きくことなります。オームの法則が成り立つ要因は１）電子の電磁気的加速２）原子の持つプラスの電荷の影響に　　よる電子の運動の減速３）原子全体の結晶格子の格子振動に　　よる影響（これは温度により電気抵抗に　　微妙に影響します）　等がありますが、おおざっぱでいいのなら、Ｎｏ．２の方が挙げられているマックスウェルの方程式からオームの法則の比例関係が出てきます。ちょっとホームページは見つからないのですが、「高校数学でわかるマクスウェル方程式―電磁気を学びたい人、学びはじめた人へ」（講談社）ブルーバックスにこの導出があったと思います。これを固体力学的にさらに深く説明したものが、ドルーデの理論というものですが、（キッテルの固体物理等、電子物性関連の本にある）以上の説明だといずれも原子核から受ける影響を計算しきれません。そのため、理論値と実験値が条件により大きくずれてしまうことがあるのですが、これはマックスウェル方程式やドルーデの理論が計算に入れていない格子振動等、量子力学的効果が大きく働いていることを意味し、測定している材料の電気伝導にどんな要因が大きく働いているかについて知る参考になります。　なお今では身近な電気ですが、電気伝導についてはまだ謎が多く、このオームの法則についても、材料の違いや温度条件の違いを含め全体を説明できる理論は今のところありません。　

jisai
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2003/05/05 18:38 回答No.3

実験の考察なんで、実験結果をもとに色々考えればいいのではないでしょうか。例えば抵抗を一定のものにしておけば、オームの法則の式から電流－電圧のグラフは比例関係を示しますよね？実際に実験で電圧あるいは電流を色々変化させたと思うので、そのデータをグラフにして比例関係を示しているかどうかを確認する。また、理論線と多少ずれていたりするかもしれないので、その誤差は問題ない範囲なのか、そうでないのか。問題であれば、どこに原因があるか・・・みたいな感じです。抵抗を変えてみたり色々試されたと思うので、抵抗を変えた場合、電圧、電流を変えた場合など表なんかにまとめてみたら、見やすくなると思います。考察なんで、あくまで実験で出た結果をもとに考えたほうがよいと思います。そのほかでオームの法則について調べたことがあれば書き足す程度でいいと思います。