ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
บทเรียนฟิสิกส์
ศัพท์ฟิสิกส์
แบบฝึกหัดฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกฟิสิกส์ | บทเรียนฟิสิกส์

บทเรียนฟิสิกส์
   

ไฟฟ้าสถิต : ประจุไฟฟ้า
 
ระดับชั้น : มัธยม 6

ปรากฎการณ์ธรรมชาติของไฟฟ้า ประจุไฟฟ้า กฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า
การเหนี่ยวนำไฟฟ้า แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้า
เส้นแรงไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า (1) ศักย์ไฟฟ้า (2)
ตัวเก็บประจุ และความจุ (1) ตัวเก็บประจุ และความจุ (2) การนำความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตไปใช้ประโยชน์

เมื่อถูแผ่นพีวีซีด้วยผ้าสักหลาดแล้วนำแผ่นพีวีซีเข้าใกล้กระดาษชิ้นเล็กๆ พบว่าแผ่นกระดาษถูกแผ่นพีวีซีดึงดูด แสดงว่าแผ่นพีวีซีมีแรงกระทำกับกระดาษและต้นเหตุที่ทำให้เกิดแรงนี้คือ ประจุไฟฟ้า หรือที่เรียกสั้นๆ ว่า ประจุ เรียกแรงนี้ว่า แรงระหว่างประจุไฟฟ้า

รูป 1.1 การดูดเศษกระดาษของพีวีซีในกรณีต่างๆ

เมื่อนำแผ่นพีวีซีที่มีประจุเข้าใกล้แผ่นพีวีซีที่มีประจุและแขวนกับเส้นด้าย ปรากฏว่าแผ่นพีวีซีเบนจากตำแหน่งเดิม เมื่อเปลี่ยนแผ่นพีวีซีเป็นแผ่นเปอร์สเปกซ์* จะพบว่าแผ่นเปอร์สเปกซ์ที่มีประจุและแขวนอยู่กับเส้นด้ายก็จะเบนออกเมื่อนำแผ่นเปอร์สเปกซ์อีกแผ่นที่มีประจุเข้าใกล้เช่นกัน แต่ถ้านำแผ่นเปอร์สเปกซ์ที่มีประจุเข้าใกล้แผ่นพีวีซีซึ่งมีประจุและแขวนอยู่ ปรากฏว่า แผ่นพีวีซีถูกดึงดูดให้เบนเข้าหาแผ่นเปอร์สเปกซ์ที่มีประจุ แสดงว่าแรงระหว่างประจุมีสองชนิด คือ แรงดึงดูดและแรงผลัก

เนื่องจากเราถูแผ่นพีวีซีด้วยผ้าสักหลาดเช่นเดียวกันทั้งสองครั้ง ดังนั้น ประจุที่เกิดขึ้นบนแผ่นพีวีซีแต่ละแผ่นเป็นชนิดเดียวกัน ในทำนองเดียวกัน ประจุที่เกิดขึ้นบนแผ่นเปอร์สเปกซ์แต่ละแผ่นก็เป็นชนิดเดียวกันด้วย ส่วนประจุทีเกิดบนแผ่นพีวีซีและแผ่นเปอร์สเปกซ์ที่ทำให้เกิดแรงดึงดูดนั้น ควรเป็นประจุต่างชนิดกัน ดังนั้น จึงทำให้สรุปได้ว่า ประจุชนิดเดียวกันผลักกันและประจุต่างชนิดกันดึงดูดกัน โดยเราสามารถแสดงทิศของแรงที่กระทำระหว่างวัตถุที่มีประจุได้ดังรูป 1.2

รูป 1.2 แรงกระทำต่อกันระหว่างวัตถุที่มีประจุ

ประจุไฟฟ้าสองชนิดนี้ เรียก ประจุไฟฟ้าบวก และประไฟฟ้าลบ หรือเรียกสั้นๆ ว่า ประจุบวก และประจุลบ โดยใช้เครื่องหมาย + และ - แสดงชนิดของประจุบนวัตถุตามลำดับ

เบนจามิน แฟรงเคิล นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เป็นบุคคลแรกที่จำแนกชนิดประจุไฟฟ้าเป็นประจุบวกและประจุลบ โดยเรียกประจุที่เกิดบนแท่งแก้วเมื่อถูด้วยผ้าไหมเป็นประจุบวก ส่วนประจุที่เกิดบนแท่งอำพันเมื่อถูด้วยผ้าขนสัตว์นั้นเป็นประจุลบ

นอกจากใช้วัตถุเพียงสองชนิด คือพีวีซีกับเปอร์สเปกซ์ ถูกับผ้าสักหลาดแล้ว ถ้าใช้วัตถุชนิดอื่นแทนเมื่อนำมาถูแล้วเกิดประจุไฟฟ้าจะพบว่าได้ผลเช่นเดิม จึงสรุปได้ว่า ประจุมี 2 ชนิด ประจุชนิดเดียวกันจะผลักกัน และประจุต่างชนิดกันจะดึงดูดกัน อาจเขียนทิศของแรงที่กระทำระหว่างอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าได้ดังรูป 1.3

รูป 1.3 แรงระหว่าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าวางใกล้กัน

วัตถุประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากและแต่ละอะตอมมีนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุบวก เรียกว่า โปรตอน อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า นิวตรอน และบริเวณนอกนิวเคลียสมีอนุภาคที่มีประจุลบ เรียกว่า อิเล็กตรอน เคลื่อนที่รอบนิวเคลียสด้วยพลังงานในการเคลื่อนที่ค่าหนึ่ง อิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่ามวลของนิวเคลียสมาก และสามารถหลุดออกจากอะตอมหนึ่งเมื่อได้รับพลังงานจากภายนอกพอ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน จะอยู่ในสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า ส่วนวัตถุที่มีจำนวนอนุภาคทั้งสองไม่เท่ากันจะอยู่ในสภาพที่มีประจุไฟฟ้า โดยจะแสดงว่ามีประจุบวกถ้ามีจำนวนโปรตอนมากกว่าจำนวนอิเล็กตรอน หรือในทางกลับกัน จะแสดงว่ามีประจุลบ ถ้ามีจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอน



* เปอร์สเปกซ์ (perspex) เป็นสารสังเคราะห์ประเภทพลาสติกอีกชนิดหนึ่ง มีลักษณะโปร่งแสง แข็งแต่มีน้ำหนักเบา


ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์ เล่ม 3 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมปีที่ 6
จำนวนคนอ่าน 13384 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved