Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2508.15789

帮助 | 高级搜索

物理学 > 物理教育

arXiv:2508.15789 (physics)
[提交于 2025年8月11日 ]

标题: 纳米厚度6B石墨层的估算:在高等教育中研究欧姆定律的实验活动

标题: Estimation of nanometer-thickness layer of 6B graphite: an experimental activity to study Ohm's law in higher education

Authors:Paulo Henrique Eleuterio Falsetti, André Coelho da Silva, Leonardo Geraldino da Silva, Douglas Mendes da Silva Del Duque, Murilo Antonio Menegati, Bruno Fernando Gianelli, Vagner Romito de Mendonça, Idelma Aparecida Alves Terra
摘要: 欧姆定律对于理解电气电路和导电材料至关重要。 由乔治·西蒙·欧姆在19世纪提出,它描述了欧姆导体中电电压和电流之间的正比关系。 尽管其看似简单,文献指出不同教育水平的学生在理解它时存在困难,特别是由于与电电压、电流和电阻概念相关的抽象性。 为了提供克服这种抽象性和相关学习困难的可能性,本研究提出了一项实验活动,将欧姆定律应用于确定沉积在描图纸上的6B石墨痕迹的纳米尺度厚度。 所采用的方法基于测量诸如电电压、电流和长度等物理量,并对收集的数据进行分析。 通过此方法确定的石墨痕迹的厚度也与使用扫描探针显微镜(SPM)获得的值进行了比较。 根据所提出的方法,痕迹的厚度确定为456.5(34)~nm,而SPM测量得到的平均厚度为440(50)~nm。 因此,结果表明在实验不确定范围内测量结果具有良好的一致性,验证了所建议方法的有效性,并表明该方法是高等教育电力课程的一个可行方案,经过调整后甚至适用于高中。
摘要: Ohm's law is crucial for understanding electrical circuits and conductive materials. Formulated by Georg Simon Ohm in the 19th century, it describes the direct proportional relationship between electric voltage and electric current in ohmic conductors. Despite its apparent simplicity, the literature has pointed out that students at different educational levels have difficulty understanding it, especially due to the abstraction associated with the concepts of electric voltage, electric current, and electrical resistance. In order to provide possibilities to overcome this abstraction and the associated learning difficulties, the present work proposes an experimental activity that applies Ohm's law to determine the nanometer-scale thickness of 6B graphite traces deposited on tracing paper. The employed methodology is based on measuring physical quantities such as electric voltage, electric current, and length, and on analyzing the collected data. The thickness of the graphite traces determined by this method was also compared with values obtained using a scanning probe microscope (SPM). Based on the proposed methodology, the thickness of the traces was determined to be 456.5(34)~nm, while SPM measurements yielded an average thickness of 440(50)~nm. Thus, the results show good agreement between the measurements within experimental uncertainties, validating the effectiveness of the suggested methodology and indicating that it is a viable proposal for electricity courses in higher education and, with adaptations, even for high school.
评论: 56页,葡萄牙语,14个图表,26张表格
主题: 物理教育 (physics.ed-ph)
引用方式: arXiv:2508.15789 [physics.ed-ph]
  (或者 arXiv:2508.15789v1 [physics.ed-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.15789
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Paulo Henrique Eleuterio Falsetti Sr. [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 8 月 11 日 21:21:47 UTC (2,296 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.ed-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号