งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

สนามไฟฟ้าและแรงทาง ไฟฟ้า 01420118 ฟิสิกส์พื้นฐาน II ภุชงค์ กิจอำนาจสุข 14 มกราคม 2558 1/

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "สนามไฟฟ้าและแรงทาง ไฟฟ้า 01420118 ฟิสิกส์พื้นฐาน II ภุชงค์ กิจอำนาจสุข 14 มกราคม 2558 1/"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 สนามไฟฟ้าและแรงทาง ไฟฟ้า ฟิสิกส์พื้นฐาน II ภุชงค์ กิจอำนาจสุข 14 มกราคม /

2 ประจุไฟฟ้า (Electric Charge) “ ประจุ ” คือสมมบัติพื้นฐานในระดับ หน่วยย่อยของ อะตอม ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับประจุ : ประจุมี 2 ชนิด : “ บวก ” ( โปรตอน ) และ “ ลบ ” ( อิเล็กตรอน ) ประจุชนิดเดียวกัน “ ผลักกัน ” ประจุต่างชนิดกัน “ ดึงดูดกัน ” ประจุมีลักษณะคล้ายของไหลนั้นคือ มี 2 สถานะ “ สถิตย์ ” (STATIC) หรือ “ พลศาสตร์ ” (DYNAMIC) 2

3 ประจุ - สมบัติเฉพาะ Some important constants: สัญลักษณ์ คือ “q” หน่วย คือ คูลอมบ์ (C) ตาม “Charles Coulomb” หากกล่าวถึงประจุอิสระ 1 อนุภาค เช่น อิเล็กตรอน 1 ตัว หรือ โปรตอน 1 ตัว จะหมายถึงประจุของอนุภาคมูล ฐาน อาจใช้สัญลักษณ์ e แทน ParticleChargeMass Proton1.6x C1.67 x kg Electron1.6x C9.11 x kg Neutron01.67 x kg 3

4 ประจุ เป็น “ ปริมาณอนุรักษ์ ” ประจุไม่สามารถสร้างใหม่ หรือ ทำลายได้ แต่ สามารถส่งผ่านจากวัตถุ หนึ่งไปยังวัตถุอื่นได้แม้ว่า ประจุ 2 ประจุ ที่ถูกดูดเข้า หากันในขณะเริ่มต้น และ ผลักออกจากกันหลังจาก สัมผัสกันแล้ว สังเกตุว่าประจุสุทธิมีค่าเท่า เดิมเสมอ 4

5 ตัวนำและฉนวน การแคลื่อนที่ของประจุจะถูกจำกัดโดยตัวกลางที่ประจุ นั้นเคลื่อนที่ผ่าน โดยทั่วไปแบ่งได้ เป็น 2 ประเภท ตัวนำ (Conductors): ยอมให้ประจุผ่านได้อย่าง ง่ายดาย ฉนวน (Insulators): ประจุไม่สามารถผ่านได้ Conductor = ลวดทองแดง Insulator = ปลอกหุ้มพลาสติก 5

6 การอัดและคายประจุ (Charging and discharging) โดยทั่วไปไป มี 2 วิธีในการสร้าง ประจุบนวัตถุใดๆ 1. ใช้การเสียดสี (friction) 2. การเหนี่ยวนำ (Induction) “BIONIC is the first-ever ionic formula mascara.BIONIC BIONIC มีโพลิเมอร์ประจุบวก แรงเสียดทานขณะปัดขนตา จะทำ ให้ขนตามมีประจุลบดึงดูดกับโพลิ เมอร์ประจุบวกใน มาสคาร่า ทำให้เกิดแรงยึดติดได้ตลอดวัน 6

7 การเหนี่ยวนำและกราวนด์ วิธีที่สอง ในการสร้างประจุไฟฟ้าบนวัตถุคือ การ เหนี่ยวนำ โดยไม่มีการสัมผัสโดยตรง We bring a negatively charged rod near a neutral sphere. The protons in the sphere localize near the rod, while the electrons are repelled to the other side of the sphere. A wire can then be brought in contact with the negative side and allowed to touch the GROUND. The electrons will always move towards a more massive objects to increase separation from other electrons, leaving a NET positive sphere behind. 7

8 แรงทางไฟฟ้า แรงทางไฟฟ้าระหว่างวัตถุมีรูปสมการคล้ายกับแรงดึงดูดโน้ม ถ่วงของวัตถุ 8

9 แรงไฟฟ้าและกฏของนิวตัน สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้า สัมพันธ์ กับกฏของนิวตัน Example: อิเล็กตรอนปล่อยเหนือผิวโลก โดยมีอิเล็กตรอนอีหนึ่งตัวอยู่ในแนวตรง ส่ง แรงไฟฟ้าสถิตย์ ต่ออิเล็กตรอนตัว แรกต้วยแรงมากพอที่จะหักล้างกับ แรง โน้มถ่วง พอดี ระยะห่างระหว่าง อิเล็กตรอนตัวแรกและตัวที่สองมีค่า เท่าใด e e mg FeFe r = ? 5.1 m 9

10 เวกเตอร์ของแรงทางไฟฟ้า สนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้า เป็น ปริมาณ “ เวกเตอร์ ” ดังนั้นต้องคำนวณโดยคำนึงถึงขนาดและทิศทาง เสมอ พิจารณาประจุ 3 ตัว, q 1 = 6.00 x10 -9 C ( อยู่ที่จุดกำเนิด ), q 3 = 5.00x10 -9 C, และ q 2 = -2.00x10 -9 C อยู่ที่มุมของรูปสามเหลี่ยม. q 2 อยู่ที่ระยะ y= 3 m ขณะที่ q 3 อยู่ที่ระยะ 4m ไปทางขวาของ ประจุ q 2 หา แรงลัพธ์ ที่กระทำต่อ q 3. 3m 4m 5m q3q3 ประจุ q2 ผลัก q3 ไปในทิศใด ? ประจุ q1 ผลัก q3 ไปในทิศใด ? F 32 F 31   = 37  = tan -1 (3/4) 10 q2q2 q3q3 q1q1

11 ตัวอย่าง ( ต่อ ) q1 q2q3 3m 4m 5m q3 F 32 F 31   = 37  = tan -1 (3/4) 5.6 x10 -9 N 1.1x10 -8 N F 31 cos37 F 31 sin x10 -9 N 64.3 เหนือแกน +x 11

12 Electric Fields หากวางประจุที่สอง ( ประจุ ทดสอบ ) ใกล้ประจุบวก ประจุ เคลื่อนที่ออก หากวางประจุทดสอบตัวเดิม ใกล้ประจุลบ ประจุ เคลื่อนที่ เข้า 12

13 สนามไฟฟ้าและกฏของนิวตัน พิจารณาสมการของ สนามไฟฟ้า อีกครั้ง สัญลักษณ์ที่แทน สมการของ น้ำหนัก จะ เหมือนกับกฏของคูลอมบ์ สัญลักษณ์ที่แทนสนามไฟฟ้า “E” ซึ่งนิยามเป็นแรงต่อหน่วย ประจุ จึงมีหน่วยเป็น นัวตันต่อคูลอมบ์, N/C. หมายเหตุ : สมการด้านบนช่วยในการหา ขนาด ของสนามหรือแรง เท่านั้น ทิศทางต้องพิจารณาเพิมเติมจาก ชนิดของประจุ ตัวแปร “q” ในสมการหมายถึง “ ประจุทดสอบ ” 13

14 ตัวอย่าง อิเล็กตรอนและโปรตอนวางอยู่นิ่งๆ ภายใต้สนาม ภายนอกขนาด 520 N/C คำนวณหาความเร็วของ แต่ละอนุภาคเมื่อเวลาผ่านไป 48 ns สิ่งที่เราทราบ m e =9.11 x kg m p = 1.67 x kg q both =1.6 x C v o = 0 m/s E = 520 N/C t = 48 x s 8.32 x N a e = 9.13x10 13 m/s 2 a p =4.98 x10 10 m/s x10 6 m/s 2.39 x10 3 m/s 14

15 สนามไฟฟ้าจากจุดประจุ จากที่ได้กล่าวมาก่อนหน้านี้ ประจุจะส่งแรงกระทำต่อประจุอื่น ในบริเวณข้างเคียงเนื่องจากสนามไฟฟ้าของรอบประจุนั้นๆ หากเราต้องการหาขนาดของของสนามไฟฟ้า ณ บริเวณใดๆ ใกล้ประจุนี้ สามารถกระทำได้โดยใช้ประจุทดสอบ และ คำนวณผลของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบนั้น ก็จะ สามารถคำนวณหาสามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุณ ตำแหน่ง นั้นได้ POINT CHARGE TEST CHARGE 15

16 Example ประจุ Q ขนาด -4x C วางที่จุดกำเนิด ขนาดและทิศทางของ สนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุ Q จะมีค่าเท่าใด หากวางประจุ ทดสอบไว้ที่ ระยะ x = -0.2m? N/C เข้าหาประจุ Q จากทางด้านซ้าย สมการสามารถหาได้เฉพาะ ขนาด ของสนามไฟฟ้า เท่านั้น โดย ทิศทางพิจารณาจากชนิดของประจุ โดยมีทิศ พุ่งออก จากประจุบวก และ พุ่งเข้า หาประจุลบ -Q 0.2 m E E E E 16

17 Electric Field of a Conductor A few more things about electric fields, suppose you bring a conductor NEAR a charged object. The side closest to which ever charge will be INDUCED the opposite charge. However, the charge will ONLY exist on the surface. There will never be an electric field inside a conductor. Insulators, however, can store the charge inside. There must be a positive charge on this side There must be a negative charge on this side OR this side was induced positive due to the other side being negative. 17


ดาวน์โหลด ppt สนามไฟฟ้าและแรงทาง ไฟฟ้า 01420118 ฟิสิกส์พื้นฐาน II ภุชงค์ กิจอำนาจสุข 14 มกราคม 2558 1/

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google