Dielektrika

Fyzika normálních dielektrik

Vyhodnocení otázky 11 až 13 dotazníkového šetření

Následující text obsahuje vyhodnocení jedenácté až třinácté otázky dotazníkového šetření.

Otázka 11
Znění:  Dielektrikem nemohou být
a)    plyny                                                              b)    kapaliny
c)    elektrolyty                                                       d)    pevné látky
Tato jedenáctá otázka je zaměřena na možná skupenství dielektrických materiálů. Dielektrika mohou být plyny (vzduch, dusík, oxid uhličitý), kapaliny (voda, etanol, nitrobenzen) i pevné látky (sklo, polymetylmetakrylát, slída). Šestá položka dotazníku uvádí, že elektrolyty obsahují vysoký počet iontů a vedou elektrický proud. Takové vlastnosti nejsou typické pro dielektrika, která obsahují spíše malý počet volných nábojů a ideální dielektrikum elektrický proud nevede vůbec.
polozka 11
Obr. 14 - Procentuální rozložení odpovědí u položky 11
Z hlediska vyhodnocení je tato otázka překvapením, protože u šesté položky je možné konstatovat, že téměř 57% respondentů je schopno určit vlastnosti elektrolytu. V 11 položce pak respondenti nejsou schopni rozhodnout, zda elektrolyty patří mezi dielektrika. Tato položka je zajímavá i proto, že jako typické dielektrikum je často uváděn právě vzduch. Přesto téměř 46% respondentů se domnívá, že dielektrika nemohou nabývat plynného skupenství. Ostatní možné odpovědi nejsou nijak významně zastoupeny. Zajímavý snad může být pouze podíl odpovědi předpokládající neexistenci kapalných dielektrik. Tato odpověď je nesmyslná i díky 3 položce, kdy v zadání položky je uvedeno, že mezi významná dielektrika patří voda. Položka 11 je tedy zklamáním, protože byl předpokládán velmi vysoký podíl odpovědi c).

Otázka 12
Znění:    Která veličina charakterizuje stupeň polarizace dielektrika?
a)    vektor polarizace                                       b)    vektor elektrické indukce
b)    intenzita elektrického pole                          d)    permitivita vakua
Otázka 12 zkoumá pochopení jednotlivých elektrických veličin. Intenzita elektrického pole a elektrická indukce jsou základními veličinami nauky o elektřině a magnetismu. Význam těchto veličin je obrovský a jejich popis dobře zvládnut [9]. Permitivita vakua je konstanta určující právě vztah elektrické indukce a intenzity elektrického pole. Správnou odpovědí je tedy vektor polarizace , který může být definován jako vektorový součet elementárních dipólových momentů v jednotce objemu dielektrika.
polozka 12
Obr. 15 - Procentuální rozložení odpovědí u položky 12
Vyplněné odpovědi opět ukazují na nepochopení základních elektrických veličin respondenty. Podíl správné odpovědi je dokonce nejnižší vzhledem k ostatním odpovědím.

Otázka 13
Znění:   Jak se nazývá proces, který nastává v dielektrickém tělese, když je vloženo do elektrického pole?
a)    elektrický proud                                              b)    elektrostatická indukce
c)    polarizace dielektrika                                       d)    přenos vázaného náboje
Tato otázka se snaží vyšetřit, zda respondenti dokáží určit proces, který nastane při vložení dielektrika do elektrického pole. Elektrický proud není název procesu, jedná se o označení veličiny, a proto tato odpověď není správná. Elektrostatická indukce je spojena s popisem chování vodivého tělesa v elektrickém poli a je rozepsána v položce 7. Přenos vázaného náboje je nesmyslné tvrzení, protože vázaný náboj, který vzniká v dielektriku podrobenému působení elektrického pole, nelze odvést. Jde o náboj, který je součástí vnitřní struktury dielektrika. Správná odpověď je tedy polarizace dielektrika.
polozka 13
Obr. 16 - Procentuální rozložení odpovědí u položky 13
Respondenti z uvedených možností vybrali celkem jednoznačně správnou odpověď (Obr. 16). Vyšší zastoupení odpovědí b) a c) pravděpodobně souvisí s neznalostí elektrostatické indukce a nepochopením podstaty vázaného náboje.

[9] Petržílka, V.,Šafrata, S.: Elektřina a magnetismus. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1956. 638 s.


Creative Commons License
Webová prezentace tématu o dielektrikách, jejímž autorem je PhDr. Martin Tomáš, podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Zachovejte licenci 3.0 Česká republika.