ชนิดแรงไฟฟ้า2563

แรงไฟฟา้ ในสนามไฟฟา้

แรงไฟฟา้ • 1. ชนิดของประจุไฟฟ้า • 2. กฎของคูลอมบ์ • 3. ทฤษฎีอะตอม • 4. การทาใหเ้ กดิ ประจุไฟฟ้า

แรงไฟฟา้ • ถา้ ใช้แทง่ อาพัน (amber) ถกู ับขนสัตว์ (fur) • แทง่ อาพันจะสามารถดดู วตั ถุเล็ก ๆ ได้ • ปจั จุบนั เรยี กปรากฏการณ์นีว้ ่า ไฟฟา้ สถิต (static electricity) • ซง่ึ มาจากคาวา่ elektron ซึง่ ในภาษากรีก หมายถงึ แทง่ อาพัน

1.ชนดิ ของประจุไฟฟ้า • Benjamin Franklin เปน็ ผู้ กาหนดชนิดของประจุไฟฟา้ • ประจไุ ฟฟ้ามี 2 ชนดิ คือ – ประจุไฟฟ้าบวก – ประจไุ ฟฟ้าลบ • ประจุชนดิ เดียวกัน --- ผลกั กนั • ประจตุ า่ งชนิดกัน --- ดูดกนั http://www.fmam.org/Benjamin_Franklin.jpg

Opposites Attract / Similar Charges Repel http://www.sciencemadesimple.com/static.html

2. กฎของคูลอมบ์ • Charles Coulomb นกั ฟสิ กิ ส์ ชาวฝรั่งเศส ได้ทดลองและสรปุ วา่ • แปรผันตรงกบั ปรมิ าณประจุทัง้ สอง • แปรผกผนั กับระยะระหว่างประจทุ ้ังสอง • ดงั สมการ

Coulomb’s law เมอื่ • F คอื แรงไฟฟา้ (N) • r คอื ระยะทางระหวา่ งประจุ (m) • k คือ คา่ คงตัวของการแปรผนั (k = 9 x 109 Nm2/C2) • q , Q คอื ปริมาณประจุ (C) (รูปสมการเหมือนแรงโน้มถว่ ง) http://www.sparknotes.com/chemistry/bonding/ionic/sec

Coulomb’s law • บริเวณทป่ี ระจุไฟฟา้ ได้รบั แรงกระทาจากประจุอนื่ ๆ เรียกว่า สนามไฟฟา้ (electric field) ใชส้ ัญลักษณ์ E มหี น่วยเป็น N/C • ถา้ ให้ q = 1 C จะได้ E = kQ / r2 หรอื F = kqQ / r2 หรือ F = qE • เสน้ ทางการเคล่ือนทข่ี องประจุ +1 C ในบรเิ วณทม่ี สี นามไฟฟ้า เรียกวา่ เส้นแรงไฟฟ้า (electric lines of force) • มที ิศพงุ่ ออกจากประจุบวก และ พุ่งเข้าหาประจลุ บ

A charged body creates an electric field around it. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/e_and_v

The force exerted on a charge q0 by an electric field E. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/e_and_v

เสน้ แรงไฟฟา้ (electric lines of force)

http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/Class/estatics/u

Equipotential lines and electric field lines for a charge near a conductor. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/elec_char

3. ทฤษฎอี ะตอม • ค.ศ. 1913 Niels Bohr นักฟสิ กิ ส์ชาว เดนมาร์ก ตัง้ ทฤษฎีอะตอมขนึ้ เป็นท่ียอมรบั กันในปัจจุบัน • ซ่ึงอะตอมของธาตุทกุ ชนดิ ประกอบด้วย • 1. นวิ เคลยี ส – โปรตอน – นิวตรอน • 2. อเิ ลก็ ตรอน http://web.gc.cuny.edu/ashp/nml/copenhagen/

4. การทาใหเ้ กิดประจุไฟฟา้ • ทาไดห้ ลายวธิ ี เชน่ • 1. การถกู นั • 2. การเหนีย่ วนา • 3. การแตะกัน

Plastic rubbed with fur becomes negatively charged, glass rubbed with silk becomes positively charged. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/elec_char

A charged comb attracts a piece of paper. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/elec_char

http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/Al.Corde

5. การตรวจสอบประจุด้วยแรงไฟฟา้ • 5.1 อุปกรณต์ รวจสอบประจไุ ฟฟา้ • 5.2 การตรวจสอบประจไุ ฟฟ้า • 5.3 วธิ ที าใหม้ ปี ระจุบนแผ่นโลหะของอิเลก็ โทรสโคป • 5.4 ประโยชน์ของไฟฟา้ สถติ

5. การตรวจสอบประจดุ ้วยแรงไฟฟ้า เราสามารถตรวจสอบประจุไฟฟา้ ได้ 2 กรณี คือ • 1. ตรวจสอบวา่ วตั ถุมปี ระจหุ รือไม่ • 2. ตรวจสอบว่าวัตถุมีประจุชนดิ ใด โดยอาศัยหลักการ ดังนี้ • 1. ประจชุ นิดเดียวกนั ผลักกนั • 2. ประจตุ า่ งชนดิ กนั ดดู กัน • 3. ประจุไฟฟ้าดูดวตั ถทุ เี่ ป็นกลาง • 4. วตั ถุทเี่ ปน็ กลางทางไฟฟ้าท้งั คไู่ ม่เกดิ แรงไฟฟ้า

5.1 อปุ กรณต์ รวจสอบประจุไฟฟา้ • อุปกรณ์ตรวจสอบประจไุ ฟฟ้า เรยี กว่า อเิ ล็กโท รสโคป (electroscope) ซงึ่ มี 2 ชนดิ ที่ น่าสนใจ คือ • 1. อเิ ล็กโทรสโคปแบบลกู พทิ • 2. อิเลก็ โทรสโคปแบบแผน่ โลหะ http://www.oberlin.edu/physics/catalog/demonstrations/em/e

5.2 การตรวจสอบประจไุ ฟฟา้ • 1. ตรวจสอบด้วยอเิ ล็กโทรสโคปแบบลูกพิท • 2. ตรวจสอบดว้ ยอเิ ลก็ โทรสโคปแบบแผน่ โลหะ

5.3 วธิ ีทาใหม้ ปี ระจุบนแผ่นโลหะของอเิ ลก็ โทรสโคป • 1. โดยการแตะกัน • 2. โดยการเหน่ยี วนา

Charging a metal sphere by the process of induction. http://www.physics.sjsu.edu/becker/physics51/elec_char

5.4 ประโยชนข์ องไฟฟ้าสถิต • สามารถนาไปประยุกตใ์ ช้ไดห้ ลายอยา่ ง เช่น • 1. การพ่นสี • 2. การพ่นปุ๋ย • 3. การกาจดั ฝุน่ และเขม่าทีป่ ล่องควนั • 4. สายล่อฟ้า • 5. อันตรายจากประกายไฟฟา้ สถติ • 6. เครอ่ื งถ่ายเอกสาร