More Related Content
Similar to การนำไฟฟ้า (Conductivity)
Similar to การนำไฟฟ้า (Conductivity) (20)
More from นายสมพร เหล่าทองสาร โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์ อำเภอนาดูน จังหวัดมหาสารคาม
More from นายสมพร เหล่าทองสาร โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์ อำเภอนาดูน จังหวัดมหาสารคาม (20)
การนำไฟฟ้า (Conductivity)
- 3. 1. การนาไฟฟ้าในโลหะ
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าในตัวกลางใด เรากล่าวว่ามีการนาไฟฟ้าในตัวกลางนั้น
และเรียกตัวกลางนั้น ตัวนาไฟฟ้า การนาไฟฟ้าที่รู้จักดีที่สุด คือ การนาไฟฟ้า
ในโลหะ โลหะประกอบด้วยอะตอมที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1-3 ตัว ซึ่ง
อิเล็กตรอนเหล่านี้จะหลุดจากอะตอมง่ายและเคลื่อนที่โดยไม่อยู่เป็นประจา
อะตอมหนึ่งอะตอมใด จึงเรียกว่า อิเล็กตรอนอิสระ (free electron)
ตามปกติการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระในตัวนานันเป็นการเคลื่อนที่อย่าง
้
ไร้ระเบียบคือไม่มีทิศทางแน่นอน ดังรูป ก.
- 5. แต่เมื่อทาให้มีสนามไฟฟ้า (E) ภายในโลหะนัน แรงเนื่องจาก
้
สนามไฟฟ้าจะทาให้อิเล็กตรอนอิสระมีการเคลื่อนที่ลัพธ์ในทิศทางตรงกันข้าม
กับสนามไฟฟ้า เรียกว่า ความเร็วลอยเลื่อน (drift velocity ; v) ดังรูป
ข. ทาให้มีกระแสไฟฟ้าในโลหะ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าในโลหะจึงเกิดการ
เคลื่อนที่ด้วยความเร็วลอยเลื่อนของอิเล็กตรอนอิสระ
- 9. 2. การนาไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศ
การนาไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศ ทาได้โดยการทาให้ศักย์ไฟฟ้า
ของแอโนดสูงกว่า แคโทด การนาไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศ ทาได้โดยการทา
ให้ศักย์ไฟฟ้าของแอโนดสูงกว่าแคโทดอิเล็กตรอนก็จะถูกเร่งจากแคโทดผ่าน
บริเวณสุญญากาศมายังแอโนด จึงมีกระแสไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศ แต่ถ้า
ทาให้แคโทดมีศักย์ไฟฟ้าสูงกว่าแอโนด ก็จะไม่มีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จาก
แคโทดไปยังแอโนดเลย เรียกหลอดสุญญากาศนี้ว่า “หลอดไดโอด”
(diode tube) ดังนั้นกระแสไฟฟ้าในหลอดสุญญากาศเกิดจาก
การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเท่านั้น
- 12. 3. การนาไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ มีลักษณะดังนี้
1. อิเล็กโทรไลต์ เป็นสารละลายที่สามารถนาไฟฟ้าได้
2. อิเล็กโทรไลต์ เป็นสารละลายของกรด เบส หรือเกลือ
3. การนาไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์ ทาให้เกิดได้โดยการจุ่มแผ่น
โลหะ 2 แผ่น ลงในอิเล็กโทรไลต์ แล้วต่อเข้ากับขั้วของแบตเตอรี่ พบว่า
แผ่นโลหะทั้งสองจะทาหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าบวก และขั้วไฟฟ้าลบ
- 13. 3. การนาไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์
สนามไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าบวก และขั้วไฟฟ้าลบ จะมีผลทาให้
อิเล็กโทรไลต์ แตกตัวเป็นไอออนบวก และไอออนลบ ไอออนบวกเคลื่อนที่
ไปยังขั้วไฟฟ้าลบ และไอออนลบเคลื่อนที่ไปยังขั้วไฟฟ้าบวก แสดงว่า
กระแสไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์ จะเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าบวก
(ไอออนบวก) และประจุไฟฟ้าลบ (ไอออนลบ)
- 14. 3. การนาไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์
กล่าวโดยสรุป กระแสไฟฟ้าในอิเล็กโทรไลต์ เกิดจากการเคลื่อนที่ของ
ไอออนบวกและไอออนลบ
- 16. 4. การนาไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส
หลอดบรรจุแก๊ส (gas - filled tube) เป็นอุปกรณ์ที่
ทาให้อากาศหรือแก๊สนาไฟฟ้าได้กระแสไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส เกิดจากการ
เคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระและไอออนบวก
- 17. 4. การนาไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส
การนาไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส มีลักษณะ ดังนี้
1. หลอดบรรจุแก๊ส เป็นอุปกรณ์ที่สามารถทาให้แก๊ส ซึ่งปกติเป็น
ฉนวนไฟฟ้าที่ดีนาไฟฟ้าได้
2. หลอดบรรจุแก๊ส เป็นหลอดแก้วที่สูบอากาศภายในออก และ
บรรจุแก๊สบางชนิดเข้าไป เช่น ไฮโดรเจน นีออน อาร์กอนหรือไอปรอท ลงไป
ในปริมาณเล็กน้อย ทาให้ความดันของแก๊สในหลอดแก้วต่ากว่า ความดัน
บรรยากาศมาก ทาให้โมเลกุลของแก๊สสามารถแตกตัวได้ง่าย เมื่อขั้วไฟฟ้าทั้งสอง
ของหลอดบรรจุแก๊ส ต่อกับแหล่งกาเนิดไฟฟ้ากระแสตรงความต่างศักย์สูง
- 18. 4. การนาไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส
3. ถ้าต่อขั้วไฟฟ้าทั้งสองของหลอดบรรจุแก๊สกับแหล่งกาเนิดไฟฟ้า
กระแสตรงความต่างศักย์สูง จะเกิดสนามไฟฟ้าที่ทาให้โมเลกุลของแก๊สแตก
ตัวเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอนอิสระ โดยที่ไอออนบวกจะเคลื่อนที่ไปยัง
ขั้วไฟฟ้าลบ เพื่อรับอิเล็กตรอน และอิเล็กตรอนอิสระจะเคลื่อนที่ไปยัง
ขั้วไฟฟ้าบวก แสดงว่า กระแสไฟฟ้าในหลอดบรรจุแก๊ส จะเกิดจากการ
เคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระและไอออนบวก
- 21. 5. การนาไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนา
การนาไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนา มีลักษณะดังนี้
1. โครงสร้างของสารกึ่งตัวนาบริสุทธิ์ เช่น ซิลิคอนบริสุทธิ์ พบว่า
เวเลนซ์อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมจะมีพันธะกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของ
อะตอมข้างเคียง จึงไม่มีอิเล็กตรอนอิสระ ดังรูป
- 23. 5. การนาไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนา
2. ถ้าให้สนามไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงมากพอแก่สารกึ่งตัวนาบริสุทธ์ จะทาให้
อิเล็กตรอนบางตัวใน พันธะหลุดออกมากลายเป็นอิเล็กตรอนอิสระ และเกิดที่
ว่าง เรียกว่า "โฮล (Hole)" โดยทีโฮลจะมีพฤติกรรมคล้ายกับอนุภาคที่มี
่
ประจุบวก
- 27. หนังสือสารอ้างอิง
นิรันดร์ สุวรัตน์. ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1-2. สานักพิมพ์ พ.ศ. พัฒนา :
กรุงเทพฯ, 2552.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสิกส์
เล่ม 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. โรงพิมพ์คุรุสภา : กรุงเทพ, 2554.
http://weerajit15.blogspot.com/p/blog-page.html
http://www.vcharkarn.com/lesson/view.php?id=1207