Κίνηση ελεύθερου ηλεκτρονίου σε μεταλλικό αγωγό

---

Η προσομοίωση δείχνει:

• Ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα που αποτελείται από ηλεκτρική πηγή, λαμπτήρα, διακόπτη και μεταλλικούς αγωγούς.
• Ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο (από τα αμέτρητα που υπάρχουν) το οποίο κινείται άτακτα μέσα σε ένα μικρό τμήμα του μεταλλικού αγωγού και έχει κάποιο προσανατολισμό όταν κλείσει ο διακόπτης του κυκλώματος.
• Τα ιόντα του μετάλλου τα οποία ταλαντώνονται γύρω από σταθερές θέσεις.

Η προσομοίωση έχει:

• Το πλήκτρο "ηλεκτρόνιο", το οποίο δείχνει την κίνηση του ελεύθερου ηλεκτρονίου.
• Το πλήκτρο "διακόπτης" που κλείνει και ανοίγει τον διακόπτη του κυκλώματος.
• Τα πλήκτρα "ίχνος" και "διαδρομή" που δείχνουν τα ίχνη και τη διαδρομή που ακολουθεί το ελεύθερο ηλεκτρόνιο καθώς συγκρούεται με το μεταλλικό πλέγμα του αγωγού.
• Το πλήκτρο "πλέγμα ιόντων" που εμφανίζει τα ιόντα του μετάλλου (χαλκού), δηλαδή το μεταλλικό του πλέγμα.
• Το πλήκτρο "- +" ή "+ -", το οποίο αλλάζει την πολικότητα της πηγής και κάθε φορά εμφανίζει ένα ηλεκτρόνιο στο άκρο του τμήματος του αγωγού το Α ή το Β.
• Το πλήκτρο "επαναφορά" που επαναφέρει το κύκλωμα στην προεπιλεγμένη μορφή του.

Με την προσομοίωση μπορείς:

• Να κλείσεις τον διακόπτη ώστε ο λαμπτήρας να φωτοβολεί και να δεις την κίνηση του ελεύθερου ηλεκτρονίου, καθώς και τα ίχνη που αφήνει κατά την κίνησή του.
• Να ανοίξεις τον διακόπτη ώστε ο λαμπτήρας να μη φωτοβολεί και να δεις την κίνηση του ελεύθερου ηλεκτρονίου, καθώς και τα ίχνη που αφήνει κατά την κίνησή του.
• Να αλλάξεις την πολικότητα της πηγής.

Οδηγίες εκτέλεσης της προσομοίωσης

• Επίλεξε το πλήκτρο "διακόπτης". Κλείσε τον διακόπτη του κυκλώματος και παρατήρησε ότι ο λαμπτήρας φωτοβολεί.
• Επίλεξε το πλήκτρο "ηλεκτρόνιο" και τότε εμφανίζεται ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο που κινείται άτακτα στο εσωτερικό του μεταλλικού αγωγού. Ταυτόχρονα εμφανίζονται:
  • Το πλήκτρο "ίχνη e", το οποίο αν ενεργοποιηθεί, δείχνει τα ίχνη που αφήνει το ελεύθερο ηλεκτρόνιο
    
  • Το πλήκτρο "διαδρομή", το οποίο αν ενεργοποιηθεί, δείχνει τη διαδρομή που ακολουθεί το ελ. ηλεκτρόνιο
    Αν παρατηρήσεις καλά το ελεύθερο ηλεκτρόνιο, θα διαπιστώσεις πως ενώ κινείται άτακτα, πηγαίνει προς τον θετικό πόλο.
• Επίλεξε το πλήκτρο "πλέγμα ιόντων" και παρατήρησε τα ιόντα του μεταλλικού πλέγματος του χαλκού.
• Επίλεξε την πολικότητα "- +". Ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο θα εμφανιστεί στο άκρο Α του τμήματος του αγωγού. Αν επιλέξεις την πολικότητα "+ -", ένα άλλο ελεύθερο ηλεκτρόνιο θα εμφανιστεί στο άκρο Β του τμήματος του αγωγού.
• Καθώς το ελεύθερο ηλεκτρόνιο κινείται προς τον θετικό πόλο της πηγής, επίλεξε το πλήκτρο "διακόπτης" και άνοιξε τον διακόπτη του κυκλώματος. Παρατήρησε την αλλαγή στην κίνηση του ελεύθερου ηλεκτρονίου.

Η προσομοίωση λειτουργεί και με το πληκτρολόγιο ως εξής:

• Όταν ανοίγει η προσομοίωση, γίνεται πλοήγηση με το πλήκτρο "TAB" στην "καρτέλα συντελεστών" και στην "οθόνη βοήθειας". Τα πλήκτρα ενεργοποιούνται με το "Enter" και η πλοήγηση στις καρτέλες γίνεται ξανά με το "TAB".
• Έπειτα η πλοήγηση συνεχίζεται μόνο στην προσομοίωση ως εξής:
• Με το πλήκτρο "TAB" επιλέγεις τα πλήκτρα της προσομοίωσης ("διακόπτης", "ηλεκτρόνιο", "ίχνη e", "διαδρομή", "πλέγμα ιόντων", "+ -") και τα πλήκτρα του template ("ανανέωση" και "προβολή πλήρους οθόνης").
• Τα πλήκτρα της προσομοίωσης, αφού τα επιλέξεις με το "ΤΑΒ", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
• Τα πλήκτρα του template, αφού τα επιλέξεις με το "ΤΑΒ", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
• Η σειρά ενεργοποίησης των πλήκτρων/αντικειμένων στην προσομοίωση είναι η εξής:
  "προβολή πλήρους οθόνης" → "διακόπτης" → "ηλεκτρόνιο" → "ίχνη e" → "διαδρομή" → "πλέγμα ιόντων" → "+ -" → "επαναφορά" → "ανανέωση template" και επαναλαμβάνεται η ίδια σειρά.