More Related Content Similar to ไฟฟ้าสถิต [Compatibility mode] Similar to ไฟฟ้าสถิต [Compatibility mode] (20) 2. ไฟฟาสถิต เกิดจากการขัดสี ของวัตถุที
้
เหมาะสม เมือวัตถุดงกล่ าวขัดสี กนแล้ วจะ
ั ั
มีอานาจดูดวัตถุเบา ๆ ได้ อํานาจดึงดูดที
ํ
เกิดขึนนีเ& รียกว่ า อํานาจไฟฟา และเรียก
& ้
ตัวกลางบางอย่ างทีทําให้ เกิดแรงดึงดูดว่ า
ประจุไฟฟาหรือประจุ
้
3. ประจุไฟฟา
้
( Electric charges )
ประจุไฟฟามี 2 ชนิด คือ
้
ประจุไฟฟ้ าบวก ( Positive charge )
หรื อประจุบวก (+)
ประจุไฟฟ้ าลบ ( Negative charge )
หรื อประจุลบ ( )
8. วัตถุที,มีความเป็ นกลางทางไฟฟ้ า จะมี
จํานวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่า ๆ กัน
อิเล็กตรอนสามารถถ่ายเทได้ง่าย เมื,อ
อิเล็กตรอนถ่ายเทจากวัตถุหนึ,งไปยังอีกวัตถุ
หนึ,งแล้ววัตถุที, สูญเสี ยอิเล็กตรอนจะแสดง
อํานาจไฟฟ้ าบวก และวัตถุที,รับอิเล็กตรอน
จะแสดงอํานาจไฟฟ้ าลบ
9. อนุภาค มวล (kg) ประจุไฟฟา ( C )
้
อิเล็กตรอน (e) 9.1 × 10 – 31 1.6 × 10 – 19
โปรตอน (p) 1.67 × 10 – 27 + 1.6 × 10 – 19
นิวตรอน (n) 1.67 × 10 – 27 เป็ นกลาง
11. 1) การขัดถู คือ การเอาวัตถุคู่ที,เหมาะสมมาถูกนจะ
ั
เกิดประจุไฟฟ้ าอิสระได้ จากผลการทดลอง
นักวิทยาศาสตร์ได้ทาบัญชีรายชื,อสารไว้ประมาณ
ํ
20 ชนิด เรี ยกว่า Frictional Order
โดยเรี ยงลําดับหมายเลขจากสารที,สูญเสี ย
อิเล็กตรอนได้ง่ายที,สุดไปตามลําดับดังนี:
12. 1.ขนสัตว์ 1.แก้วผิวขรุขระ
2.ผ้าสักหลาด 2.ผิวหนัง
3.ไม้ 3.โลหะต่าง ๆ
4.เชลแล็ก 4.ยางอินเดีย
5.ยางสน 5.อําพัน
6.ครัง 6.กํามะถัน
7.แก้วเรียบ 7.อีโบไนต์
8.ผ้าฝ้ ายหรือสําลี 8.ยาง Gulta – percha
9.กระดาษ 9.ผ้าแพร Amalgamated
10.ผ้าแพรเลียน 10.เซลลูลอยด์
14. 2) ประจุไฟฟาเกิดจากการสั มผัส วิธีนีจะทํา
้ &
ให้ วตถุทเป็ นกลางมีประจุไฟฟาอิสระได้ โดยการ
ั ี ้
นําเอาวัตถุทมีประจุไฟฟาอิสระมาสั มผัสกับวัตถุ
ี ้
ตัวนําทีเป็ นกลาง วัตถุท&งสองจะมีการถ่ ายเทประจุ
ั
ให้ กนจนวัตถุท&งสองมีศักย์ ไฟฟาเท่ ากัน ประจุจง
ั ั ้ ึ
หยุดการถ่ ายเท ผลรวมประจุก่อนสั มผัสกับหลัง
สั มผัสต้ องเท่ ากัน
15. 3) ประจุไฟฟาเกิดจากการเหนียวนํา การทําให้ วตถุ
้ ั
ทีเป็ นกลางทางไฟฟามีประจุไฟฟาอิสระได้ โดยการ
้ ้
นําเอาวัตถุทมีประจุไฟฟาอิสระมาใกล้ วตถุตวนําทีเป็ น
ี ้ ั ั
กลาง ทําให้ ประจุชนิดตรงข้ ามมาอยู่ใกล้ วตถุทมีประจุ
ั ี
และประจุทเหมือนกันอยู่ทางด้ านไกลวัตถุทมีประจุ
ี ี
แล้ วนํามือมาแตะวัตถุทเป็ นกลางหรือนําสายดินมาต่ อ
ี
วัตถุทเป็ นกลาง แล้ วนําสายดินหรือมือออก ตามด้ วย
ี
วัตถุทมีประจุออกไป วัตถุทเป็ นกลางอยู่เดิมก็จะมีประจุ
ี ี
ไฟฟาเกิดขึน
้ &
16. วิธีการตรวจสอบประจุไฟฟา ้
1. นําวัตถุน: นเข้าใกล้เศษกระดาษเล็ก ๆ หรื อเม็ด
ั
โฟมเล็ก ๆ ถ้าดูดแสดงว่าวัตถุน: นมีประจุ
ั
ไฟฟ้ า
2. นําวัตถุน: นมาตรวจสอบกับอิเล็กโตรสโคปแบบ
ั
ลูกพิธที,ทาด้วยโฟม (ที,ฉาบด้วยโลหะ เช่น
ํ
อะลูมิเนียม เพื,อให้นาไฟฟ้ าได้ดีข: ึน ) แล้วนําวัตถุที,
ํ
มีประจุไฟฟ้ ามาใกล้ ๆ วัตถุน: นจะดูดลูกพิธให้เข้า
ั
มาจนเห็นได้ชด ั
18. ตัวนําไฟฟ้ า (Conductor) และฉนวนไฟฟ้ า
(Insulator)
ตัวนําไฟฟ้ า คือ วัตถุที,ยอมให้
ประจุไฟฟ้ าเคลื,อนที,ไปได้สะดวก
ตลอดเนื:อวัตถุโดยง่าย เช่น โลหะต่าง
ๆ สารละลายของกรด เบสและเกลือ
เป็ นต้น
19. ฉนวนไฟฟ้ า คือ วัตถุที,
ไม่ยอมให้ประจุไฟฟ้ าเคลื,อนที,
ไปได้สะดวกหรื อไม่ยอมให้
่
ประจุไฟฟ้ าเคลื,อนที,ผานไปได้
เช่น ยาง กระเบื:องเคลือบ แก้ว
กระดาษ เป็ นต้น
20. การกระจายของประจุ
ถ้ าวัตถุหนึงมีประจุไฟฟา้
การกระจายของประจุบนวัตถุ
นั&นจะมีลกษณะอย่ างใดขึนอย่ ูกบ
ั & ั
ชนิดของวัตถุน&ัน เช่ น
21. 1) วัตถุทเป็ นฉนวน เมือทําให้ เกิด
ี
ประจุไฟฟาขึน ณ ส่ วนใดของวัตถุที
้ &
เป็ นฉนวนประจุกจะปรากฏอยู่แต่
็
เฉพาะส่ วนนั&น จะไม่ กระจายไปสู่
ส่ วนอืน ทั&งนีเ& พราะสมบัตของ
ิ
ฉนวน ประจุจะถ่ ายเทได้ ไม่ สะดวก
22. 2) วัตถุทเป็ นตัวนํา เมือทําให้ เกิดประจุ
ี
ไฟฟาขึน ณ ส่ วนใดของวัตถุทเป็ นตัวนํา
้ & ี
ประจุจะกระจายไปทัวทั&งก้ อนของวัตถุน&ัน
และจะหยุดกระจายก็ต่อเมือศักย์ ไฟฟาบน ้
ตัวนํานั&นมีค่าเท่ ากันตลอดทั&งก้ อนวัตถุ
ทั&งนีเ& พราะสมบัตของตัวนําประจุสามารถ
ิ
เคลือนทีไปมาได้ สะดวกบนตัวนํา
24. **** วัตถุที,มีประจุไฟฟ้ าสถิตเมื,อทิ:งเอาไว้นาน
ๆ อํานาจไฟฟ้ าจะค่อย ๆ หมดไปเองจน
กลายเป็ นกลางในที,สุด เพราะวัตถุที,มีประจุน: น ั
่ ั
สัมผัสอยูกบอากาศตลอดเวลาจึงค่อย ๆ เสี ย
ั
ประจุให้กบอากาศไป โดยเฉพาะถ้าอากาศที,มี
ั
ความชื:นมากการเสี ยประจุให้กบอากาศจะง่าย
ขึ:น
25. แรงระหว่ างประจุและกฎของคูลอมบ์
( Electric Forces and
Coulomb’s law )
ปี 1785 Charles Augustin de
Coulomb นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั,งเศสได้ทาํ การศึกษา
เกี,ยวกับแรงระหว่างประจุแล้วตั:งทฤษฎีข: ึนมา โดยอาศัยหลักที,วาประจุ
่
เหมือนกันจะผลักกันและประจุต่างกันจะดึงดูดกัน
28. เมื,อนําอนุภาคที,มีประจุไฟฟ้ า
ั
มาวางไว้ใกล้กนในระยะที,
เหมาะสมดังรู ป ประจุไฟฟ้ าทั:ง
สองจะออกแรงกระทําต่อกันด้วย
แรงที,เท่ากัน ถึงแม้จะมีประจุ
เท่ากันหรื อไม่เท่ากันก็ตาม
29. เมื,อ Q1 และ Q2 เป็ นประจุ
ไฟฟ้ าบนอนุภาคทั:งสอง มีหน่วย
เป็ น คูลอมบ์ (C)
30. v v
FA และ
FB
เป็ นแรงกระทําระหว่างประจุทง ั
สอง มีหน่วยเป็ น นิวตัน (N)
r เป็ นระยะห่างระหว่างประจุท: ง
ั
สอง มีหน่วยเป็ น เมตร (m)
31. v v
FA
*** แรง และ F
B
จะมีขนาดเท่ากันตามกฎ
ข้อที 3 ของนิวตัน ทีว่า
action = reaction
32. ่
คูลอมบ์สรุ ปได้วา “ แรงระหว่ าง
ประจจะเป็ นสัดส่ วนกับผลคณของ
ุ ู
ประจุ และแปรผกผันกับระยะห่ าง
ระหว่ างประจยกกําลังสอง ” ซึ, ง
ุ
่
เขียนเป็ นความสัมพันธ์ได้วา
33. v
F α Q1Q 2
v 1
และ Fα 2
r
v Q1Q 2
ดังนัน
N Fα 2
r
35. จากสมการทีได้ เรียกว่ า กฎของคู
ลอมบ์ (Coulomb’s law)
ใช้ คานวณหาแรงกระทําระหว่ าง
ํ
ประจุบนอนุภาค ซึงเรียกว่ า จด
ุ
ประจุ
36. *** ค่ า K คือค่ าคงทีทีหาได้
จากการทดลองมีค่าประมาณ K
= 9 × 109 N-m 2/C2
37. 1.ในการคํานวณไม่ตองใส่
้
เครื, องหมายแสดงประจุลงไปใน
สมการ เพราะจะทําให้สบสนในการ
ั
มองทิศทางของแรงที,เกิดขึ:นกับประจุ
หาแรงลัพธ์แบบการหาเวกเตอร์ ลัพธ์
ทุกประการ
41. ตัวอย่ าง ลูกพิธ 2 ลูกแต่ละลูกมีประจุ 1 ไม
โครคูลอมบ์ เมื,อวางห่างกัน 50 เซนติเมตร
และถือว่าลูกพิธนี:มีขนาดเล็กมากจนถือได้วา ่
เป็ นจุด จงหาว่ามีแรงกระทําที,เกิดบนลูกพิธ
เป็ นเท่าไร
42. • ตัวอย่ าง มีประจุ + 1 คูลอมบ์ และ + 2 คูลอมบ์ วางห่างกัน 3
เมตร จงหาแรงระหว่างประจุ
44. แบบฝึ กหัด
จงหาคําตอบให้ ถูกต้ อง
1) ประจุไฟฟ้ า +2 ไมโครคูลอมบ์ , 3 ไมโครคูลอมบ์, +4 ไมโครคูลอมบ์ และ
1 ไมโครคูลอมบ์ วางไว้ที,จุด A , B , C และ D ดังรู ป จงหาแรงกระทํา
ต่อประจุที,จุด B เป็ นเท่าไร ( 18.9 N ไปทาง C )
45. 2) ประจุไฟฟ้ า 3 ตัว ขนาด +6 ไมโครคูลอมบ์ ,+10ไมโครคูลอมบ์
และ 8 ไมโครคูลอมบ์ วางอยู่ในตําแหน่ งดังแสดงในรู ป จงหา
แรงลัพธ์ ทเกิดขึนกับประจุ +10 ไมโครคูลอมบ์
ี & ( 19 N )
46. 3)สี เหลียมจัตุรัส ABCD มี
ความยาวด้ านละ10 เซนติเมตร
ทีมุมทั&งสี มีประจุดงรูป จงหาแรง
ั
กระทําระหว่ างประจุทจุด A
ี
( 0.82 N )
48. 5) ทรงกลม A และ B หนักเท่ ากัน มีประจุ 3 คูลอมบ์ และ 5 คู
ลอมบ์ ตามลําดับ วางห่ างกัน 3 เซนติเมตรดังรู ป โดย B ลอยนิงอยู่
ในอากาศเหนือ A จงหาว่ าวัตถุท&งสองหนักกีนิวตัน( 1.5 × 10 N )
ั 14
49. 6) ทรงกลม A และ B มีมวล 0.1
กิโลกรัมเท่ากัน วางไว้บนพื:นเอียงลื,น
ซึ, งเอียงทํามุม 30 องศากับแนวราบ เมื,อ
ให้ประจุแก่ทรงกลมทั:งสองเท่ากัน ทํา
่
ให้ทรงกลม B อยูน,ิงบนพื:นเอียงห่าง
จากทรงกลม A 3 เมตร
51. 7) ทรงกลมตัวนํา 2 อัน มีมวล 0.1 กรัม
ผูกไว้ดวยเส้นด้ายยาว 20 เซนติเมตร
้
เมื,อให้ประจุไฟฟ้ าแก่ทรงกลมทั:งสอง
แล้วแขวนเส้นด้ายตรงกลาง พบว่า ตัวนํา
ทั:งสองจะผลักกันจนเส้นด้ายทั:งสองทํา
มุมฉากต่อกัน
53. สนามไฟฟา ( Electric Fields )
้
หมายถึง บริ เวณโดยรอบประจุ
ไฟฟ้ า ซึ, งประจุไฟฟ้ าสามารถส่ งอํานาจ
ทางไฟฟ้ าไปถึง หรื อ บริ เวณที,เมื,อนํา
ประจุทดสอบไปวางแล้วจะเกิดแรง
กระทําบนประจุทดสอบนั:น
54. ขนาดของสนามไฟฟ้ า ณ จุด
ใด ๆ คือ ค่าของแรงทางไฟฟ้ าที,
กระทําต่อประจุทดสอบบวก
ขนาดหนึ,งหน่วย (+1 C ) ที,นามา
ํ
วาง ณ จุดนั:น
55. ฉะนัน ถ้ากําหนดให้วางประจุ q คู
ลอมบ์ ไว้ในบริเวณทีมสนามไฟฟ้า
. ี
v v
E ปรากฎว่ามีแรงขนาด F
กระทําต่อประจุ q นี จากนิยาม
ของขนาดสนามไฟฟ้า เขียนเป็ น
สมการได้วา่
57. เมื,อ
E คือ ขนาดของสนามไฟฟ้ า
ณ ตําแหน่งนั:น มีหน่วยเป็ น
นิวตันต่อคูลอมบ์ (N/C)
F คือ ขนาดของแรงไฟฟ้ าที,กระทําต่อ
ประจุทดสอบ มีหน่วยเป็ น นิวตัน (N)
61. เมือวางประจุทดสอบบวกรอบ ๆ จุด
.
ประจุไฟฟ้าบวก จะเกิดแรงผลักประจุ
ทดสอบบวกนีและมีทศพุงออกจากจุด
ิ ่
ประจุไฟฟ้าบวก ดังนันทิศทางของ
สนามไฟฟ้าทีเกิดจากประจุไฟฟ้าบวกจะมี
.
+
ทิศทางพุงออกจากจุดประจุบวกทุก
่
ทิศทาง ดังรูป
66. ่
กําหนดให้มีจุดประจุ Q อยูที,
ตําแหน่งหนึ,ง ถ้าวางประจุทดสอบ
q ไว้ห่างจาก Q เป็ นระยะ r
แล้วจะเกิดแรงซึ, งมีขนาด F
กระทําต่อประจุ q นั:น
68. v KQq
F = 2
r
v
v F
และจาก E=
q
69. v KQq 1
ดังนั&น E = 2
×
r q
จะได้ขนาดของสนามไฟฟ้ าเนื,องจากจุดประจุเท่ากับ
v KQ
E= 2
r
71. เส้ นแรงไฟฟา ( Electric line of
้
force )
คือ เส้นที,เขียนขึ:นเพื,อแสดง
ทิศทางของแรงลัพธ์ที,กระทําต่อ
ประจุบวกในบริ เวณที,มี
สนามไฟฟ้ า จะมีสมบัติดงนี: ั
74. 2) เส้นแรงไฟฟ้ าแต่ละเส้นไม่ตดกันเลย
ั
3) เส้นแรงไฟฟ้ าจากประจุไฟฟ้ าชนิ ด
เดียวกัน ไม่เสริ มเป็ นแนวเดียวกัน แต่จะ
เบนแยกออกจากกันเป็ นแต่ละแนว ส่ วน
เส้นแรงไฟฟ้ าจากประจุไฟฟ้ าต่างชนิด
กันจะเสริ มเป็ นแนวเดียวกัน
82. - การหาสนามไฟฟ้ าที,จุดใด ๆ ซึ, งอยู่
ห่างจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมเป็ น
ระยะ r อาจคิดเสมือนว่าประจุท: งหมด
ั
่
รวมอยูที,จุดศูนย์กลางของทรงกลม
ดังนั:น การหาขนาดของสนามไฟฟ้ า ณ
89. 2) ประจุทดสอบ 3 C วางอยูใน ่
สนามไฟฟ้ าที,มีความเข้ม 8.0 ×
10 15 N/C จะเกิดแรงกระทําต่อ
ประจุทดสอบเท่าใด( 2.4 × 1010 N )
90. 3) อนุภาคมวล 1.5 × 10 – 6 kg มี
ประจุ 3 × 10 ่
– 9 C วางอยูใน
สนามไฟฟ้ า 2,000 N/C จงหา
ความเร่ งของอนุภาคนี:
( 4 m/s2 )
91. 4) จงหาสนามไฟฟ้ า ณ จุด A
ซึ, งอยูห่างจากจุดประจุ 6 C
่
เป็ นระยะ 10 cm ( 5.4 × 10 6 N/C )
92. ่
5) จุด A , B และ C อยูบนแนว
เส้นตรงเดียวกัน ห่างกันช่วงละ 10
cm วางจุดประจุ – 4 C และ 5
C ที,จุด A และ C ตามลําดับ
จงหาสนามไฟฟ้ าที,จุด B ( 8.1
× 10 6 N/C )
