ไฟฟ้าสถิต (static electricity)

งานนำเสนอเรื่อง: "ไฟฟ้าสถิต (static electricity)"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ไฟฟ้าสถิต (static electricity)
เชิดชัย พลกุล กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนวาปีปทุม จังหวัดมหาสารคาม

2

3  ปรากฏการณ์ธรรมชาติของไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 1  ปรากฏการณ์ธรรมชาติของไฟฟ้า ฟ้าแลบฟ้าผ่า นักเรียนคิดว่าปรากฏการณ์เหล่านี้เกิดจากสาเหตุใด

4 2 ไฟฟ้าสถิต เป็นปรากฏการณ์ อันเนื่องมาจากการมีอยู่ หรือการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ธาลีส นักปราชญ์ชาวกรีก เป็นผู้ค้นพบเป็นคนแรก โดยนำแท่งอำพันมาถูกกับผ้าขนสัตว์ แล้วแท่งอำพันจะมีอำนาจไฟฟ้าสามารถดูดวัตถุเบาๆ ได้

5 ไฟฟ้าสถิต 3

6 Charge  อำนาจไฟฟ้า ตัวการที่ทำให้หวีและลูกโป่ง ดูดวัตถุได้คืออะไร 4
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 4  อำนาจไฟฟ้า ตัวการที่ทำให้หวีและลูกโป่ง ดูดวัตถุได้คืออะไร Charge

7 ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics)
5  สภาพทางไฟฟ้า ปกติวัตถุเป็นกลางทางไฟฟ้า จะแสดงอำนาจไฟฟ้า เมื่อมี การเสีย หรือได้รับอิเล็กตรอน ชนิด มวล (kg) ประจุไฟฟ้า(C) โปรตอน x x นิวตรอน x กลาง อิเล็กตรอน x x10-19

8 ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics)
6  ประจุไฟฟ้า (charge) เป็นตัวการที่ทำให้วัตถุมีอำนาจไฟฟ้า ประจุไฟฟ้า มี 2 ชนิด คือ ประจุไฟฟ้าบวก (โปรตอน) และ ประจุไฟฟ้าลบ (อิเล็กตรอน) สมบัติของประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน จะผลักกัน ส่วนประจุต่างชนิดกันจะดึงดูดกัน

9  อิเล็กโตรสโคป ปุ่มโลหะ ฉนวน ก้านโลหะ กล่องโลหะ แผ่นโลหะทองคำ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 7  อิเล็กโตรสโคป ปุ่มโลหะ ก้านโลหะ กล่องโลหะ ฉนวน แผ่นโลหะทองคำ เป็นอุปกรณ์ตรวจสอบว่า 1. วัตถุมีประจุไฟฟ้าหรือไม่ 2. ชนิดของประจุไฟฟ้า วัตถุเป็นตัวนำหรือฉนวน

10  กฏอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 8  กฏอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าที่มีอยู่ในธรรมชาติ ไม่อาจทำให้เพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ การทำให้วัตถุมีประจุอิสระชนิดบวก หรือลบ จึงเป็นการเคลื่อนย้าย ถ่ายเทประจุทั้งหมดของระบบที่ พิจารณา ผลรวมของจำนวนประจุ ทั้งหมดของระบบยังคงเท่าเดิม

11  ตัวนำไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 9  ตัวนำไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้า วัตถุที่ได้รับการถ่ายโอน อิเล็กตรอนแล้วอิเล็กตรอน ที่ถูกถ่ายโอนสามารกระจาย ไปได้ตลอดเนื้อวัตถุ วัตถุที่ได้รับการถ่ายโอน อิเล็กตรอนแล้วอิเล็กตรอน ยังคงอยู่บริเวณเดิม

12  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 10  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า 1. การขัดถู นำวัตถุที่ต่างชนิด มาขัดถูกัน 1. ขนสัตว์ ขนแกะหรือผ้าสักหลาด 3. ไม้ 4. เชลแล็ก 5. ยางสน 6. ครั่ง 7. แก้วผิวเกลี้ยง 8. ผ้าฝ้ายหรือสำลี 9. กระดาษ ผ้าแพรเลี่ยน 11. แก้วผิวขรุขระ ผิวหนัง โลหะต่างๆ 14. ยางอินเดีย 15. อำพัน กำมะถัน 17. อิโบไนต์ ยาง Gutta – percha 19. ผ้าแพร Amalgamated เซลลูลอยด์

13  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 11  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า 1. การขัดสี เมื่อนำวัตถุที่มีหมายเลขลำดับน้อยมาถูกับวัตถุที่มี หมายเลขลำดับมากกว่า วัตถุที่มีหมายเลขลำดับน้อยกว่า จะปรากฏ ประจุไฟฟ้าบวกอิสระ ส่วนวัตถุที่มีหมายเลขลำดับมากกว่า จะปรากฏ ประจุไฟฟ้าลบอิสระ การขัดสี จะเกิดประจุต่างชนิดกันที่วัตถุที่ขัดสีกัน

14  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 12  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า 2. การแตะ วัตถุตัวนำที่มีประจุ(อิสระ) แตะวัตถุที่ เป็นกลาง จะเกิดการถ่ายเทประจุ ก่อนแตะ หลังแตะ การแตะ จะเกิดประจุชนิดเดียวกับวัตถุที่ถ่ายเท

15 ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics)
12.1 ตัวอย่าง1 ตัวนำรูปทรงกลม A และ B มีรัศมีของทรงกลมเป็น r และ 2r ตามลำดับ ถ้าต้องนำ A มีประจุ Q และตัวนำ B มีประจุ -2Q เมื่อเอามาแตะกันแล้วแยกออก จงหาประจุของตัวนำ A Q Q/ Q/ Q/3 √ ตัวอย่าง2 ทรงกลมตัวนำสองลูก ลูกที่หนึ่งมีรัศมี 10 cm มีประจุไฟฟ้า Q ส่วนลูกที่สองมีรัศมี 5 cm มีประจุเป็นกลาง เมื่อนำทรงกลมทั้งสองมาแตะกันแล้วแยกออก อัตราส่วนของประจุลูกที่หนึ่งต่อประจุลูกที่สองจะเป็นเท่าใด Q/3 √

16  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 13  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า B 3. การเหนี่ยวนำ A 1. นำวัตถุที่มีประจุ(A) เข้าใกล้ B 2. ต่อสายดิน 3. ปลดสายดิน 4. นำวัตถุ A ออกห่าง B 1 2 Earth 3 การเหนี่ยวนำ จะเกิด ประจุที่ B ตรงข้าม A 4 B

17  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 14  การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้า 3. การเหนี่ยวนำ การเหนี่ยวนำ จะเกิดประจุ ชนิดตรงข้าม กับประจุที่นำ มาเหนี่ยวนำ

18  แรงระหว่างประจุ แรงระหว่างประจุ จะเป็นได้ทั้งแรงดูดและแรงผลัก 15
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 15  แรงระหว่างประจุ แท่งแก้ว แท่งยาง แรงระหว่างประจุ จะเป็นได้ทั้งแรงดูดและแรงผลัก

19 ประจุชนิดเดียวกัน ผลักกัน ประจุต่างชนิดกัน ดึงดูดกัน
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 16  แรงระหว่างประจุ ประจุชนิดเดียวกัน ผลักกัน ประจุต่างชนิดกัน ดึงดูดกัน

20  แรงระหว่างประจุ กฎของคูลอมบ์ ตัวกลาง เป็นอากาศ หรือสุญญากาศ 17
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 17  แรงระหว่างประจุ กฎของคูลอมบ์ ตัวกลาง เป็นอากาศ หรือสุญญากาศ

21  โจทย์ฝึกทักษะแรงระหว่างประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 18  โจทย์ฝึกทักษะแรงระหว่างประจุ 1. จากรูป จงหาแรงกระทำต่อประจุ -3x10-9 C 3 cm cm cm +2x10-9 C -3x10-9 C +4x10-9 C x10-9 C 2. จากรูป จงหาแรงกระทำต่อประจุ +2x10-3 C 3 m +4x10-4 C -3x10-4 C +2x10-3 C

22  โจทย์ฝึกทักษะแรงระหว่างประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 19  โจทย์ฝึกทักษะแรงระหว่างประจุ 3. ทรงกลมตัวนำ 2 อัน แต่ละอันมีรัศมี 1 cm ทรงกลมอันแรกมีประจุไฟฟ้า 3 x 10-5 C อันหลังมีประจุไฟฟ้า -1 x 10-5 C เมื่อให้ ทรงกลมทั้งสองแตะกัน แล้วแยกนำไปวาง ให้ผิวทรงกลมทั้งสองห่างกัน 8 cm ขนาดของแรงระหว่างทรงกลม ทั้งสองเป็นเท่าใด

23  เส้นแรงไฟฟ้า (electric field lines)
20  เส้นแรงไฟฟ้า (electric field lines) - + จุดประจุบวก จุดประจุลบ เป็นเส้นสมมติ ใช้บอกทิศของสนามไฟฟ้า มีทิศออกจากประจุบวก และเข้าหาประจุลบ

24  เส้นแรงไฟฟ้า (electric field lines)
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 21  เส้นแรงไฟฟ้า (electric field lines) เส้นแรงไฟฟ้าระหว่าง ประจุชนิดเดียวกัน เส้นแรงไฟฟ้าระหว่าง ประจุต่างชนิดกัน

25  สนามไฟฟ้า (electric field)
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 22  สนามไฟฟ้า (electric field) เป็นบริเวณที่เมื่อนำประจุทดสอบไปวางแล้ว จะเกิดแรงกระทำต่อประจุทดสอบนั้น -q F E ทิศของสนามไฟฟ้า จะมีทิศเดียวกับแรงที่ กระทำต่อประจุทดสอบ ที่เป็นประจุบวก +q +Q F -q +q

26  สนามไฟฟ้า (electric field)
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 23  สนามไฟฟ้า (electric field) เป็นบริเวณที่เมื่อนำประจุทดสอบไปวางแล้ว จะเกิดแรงกระทำต่อประจุทดสอบนั้น สนามไฟฟ้า กรณีนี้ หาจาก ความสัมพันธ์ E = +q F E -q -Q F +q -q

27  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 24  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 1. จากรูป จงหาขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าที่ B -4x10-3 C A B F=20x103 N 2. วัตถุเล็ก ๆ อันหนึ่งมีประจุไฟฟ้า -5x10-9 C เกิดแรงกระทำ 20 x10-9 N ในทิศลงล่าง เมื่อวางไว้ที่จุด ๆ หนึ่ง ในสนามไฟฟ้า ถ้านำ อิเล็กตรอนไปไว้แทนที่วัตถุนี้จะเกิดแรงกระทำ ต่ออิเล็กตรอนเท่าใด

28  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 25  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 3. ทรงกลม A มีมวล g ผูกด้วยสายไหม ตรึงไว้ที่จุด O ในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ 2 x 105 N/C ปรากฏว่าเส้นไหมทำมุม 30o กับแนวดิ่ง ดังรูป ขนาดและชนิดของประจุของทรงกลม A มีค่าเท่าใด E 30o A

29  สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 26  สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ เป็นการพิจารณาสนามไฟฟ้าที่ระยะห่าง จากประจุที่ส่งสนามไฟฟ้า +Q q E F สนามไฟฟ้า กรณีนี้ หาจาก ความสัมพันธ์ E =

30  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 27  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 1. จากรูป จงหาขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าที่ O +5x10-6 C x10-6 C A O B 5 cm 20 cm 2. ประจุ +Q และประจุ +4Q วางห่างกันเป็น ระยะ 1 เมตร จงหาตำแหน่งของจุดสะเทิน

31  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 28  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 3. ทรงกลมตัวนำ 2 อัน มีเส้นผ่าศูนย์กลางอันละ 4 cm ทรงกลมอันแรกมีประจุไฟฟ้า +20 C อันหลังมีประจุไฟฟ้า -5 C วางให้ผิวทรงกลม ทั้งสองห่างกัน 16 cm ตำแหน่งที่สนามไฟฟ้า เป็นศูนย์อยู่ ณ ตำแหน่งใด

32  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 29  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า Q1 Q2 a 4. ประจุ Q1, Q2 และ Q3 วางไว้ที่มุม 3 มุมของ สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวด้านละ a ดังรูป ถ้า ประจุ Q1= Q3 = +Q ประจุ Q2 จะต้องเป็นประจุ ชนิดใดและมีขนาดเท่าใด จึงจะทำให้สนาม ไฟฟ้าที่จุด P ซึ่งอยู่ที่มุมที่ว่างอยู่มีค่าเป็นศูนย์ a P Q3

33  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 30  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า C A 3 cm 5. จากรูป จุดประจุ -6x10-6 C และ +10x10-6 C วางอยู่ห่างกัน 4 cm ที่ตำแหน่ง A และ B ตามลำดับ สนามไฟฟ้าที่จุด C มีขนาดเท่าใด -6x10-6 C 4 cm +10x10-6 C B

34  สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะขนาน
ฟิสิกส์พื้นฐาน (Basic Physics) 31  สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะขนาน A B d A - + V C D x y E E d B V สนามไฟฟ้า กรณีนี้ หาจาก ความสัมพันธ์ E =

35  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 32  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 1. แผ่นโลหะขนานขนาดเท่ากัน วางห่างกัน 3 mm ถ้าต่อแผ่นโลหะขนานคู่นี้เข้ากับแบตเตอรี่ 9 V จงหาสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะขนานคู่นี้ 2. แผ่นโลหะขนานสองแผ่น วางห่างกันเป็นระยะ d มีประจุไฟฟ้า +Q และ -Q ตามลำดับ ถ้าอนุภาค มีมวล m ประจุไฟฟ้า -2q หลุดออกจากแผ่นลบ และวิ่งด้วยความเร่ง 3g ไปยังแผ่นบวก จงหา ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะขนาน

36  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 33  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า A B อนุภาคโปรตอนเคลื่อนที่ในบริเวณที่มีสนาม ไฟฟ้าสม่ำเสมอ 5x104 N/C จาก A ไป B ดังรูป ถ้าการเคลื่อนที่ในลักษณะนี้ ทำให้ อนุภาคโปรตอนดังกล่าว มีพลังงานจลน์ เปลี่ยนไป 2x10-15 J จงหาระยะทางจาก A ไป B E = N/C

37  สนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลม
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 34  สนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลม E = E = ระยะทาง ระยะทาง E = 0

38  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 35  โจทย์ฝึกทักษะสนามไฟฟ้า 1. ตัวนำทรงกลมมีรัศมี 10 cm มีประจุกระจาย อย่างสม่ำเสมอบนผิวตัวนำ ถ้าทรงกลมมีประจุ 5.5x10-6 C จงหา 1. สนามไฟฟ้าที่ผิวตัวนำทรงกลม 2. สนามไฟฟ้าที่ระยะห่างจุดศูนย์กลาง ตัวนำทรงกลม 5 cm 3. สนามไฟฟ้าที่ระยะห่างจากผิวตัวนำ ทรงกลม 15 cm

39 พลังงานศักย์โน้มถ่วง
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 36  พลังงานศักย์ไฟฟ้า E g m h + q r mg FE โลก - Q พลังงานศักย์โน้มถ่วง EP = mgh พลังงานศักย์ไฟฟ้า EP = qEr

40 ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics)
37  ศักย์ไฟฟ้า หมายถึง พลังงานศักย์ไฟฟ้าต่อ 1 หน่วยประจุหาจากความสัมพันธ์ VA VB A B ความต่างศักย์ไฟฟ้า เป็นผลต่างของ ศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุด

41  โจทย์ฝึกทักษะพลังงานศักย์ไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 38  โจทย์ฝึกทักษะพลังงานศักย์ไฟฟ้า 1. ถ้านำประจุไฟฟ้าขนาด +2 C ไปวาง ณ จุด ที่มีศักย์ไฟฟ้า 0.9x107 V จงหาพลังงานศักย์ ไฟฟ้า ณ จุดนี้ 2. การเกิดฟ้าผ่าครั้งหนึ่ง ปรากฏว่ามีการถ่ายเท ประจุไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆและพื้นดิน 40 C ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆและ พื้นดินมีค่า 8.0x106 V พลังงานศักย์ไฟฟ้า ที่เกิดขึ้นเนื่องจากฟ้าผ่าครั้งนี้มีค่าเท่าใด

42  การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าใน E
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 39  การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าใน E E EA = EB VA > VB FE q + A B ประจุไฟฟ้าบวก จะเคลื่อนที่จากจุดที่มี ศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังจุดที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ สนามไฟฟ้า มีทิศชี้จากตำแหน่งที่มี ศักย์ไฟฟ้าสูงไปยังตำแหน่งที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำ สมการการเคลื่อนที่ของ ประจุไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า qV = EK

43  โจทย์ฝึกทักษะการเคลื่อนที่ของประจุใน E
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 40  โจทย์ฝึกทักษะการเคลื่อนที่ของประจุใน E 1. อิเล็กตรอนถูกเร่งผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้า 100 V ความเร็วของอิเล็กตรอนเป็นเท่าใด 2. โปรตอนมวล 1.67x10-27 kg มีประจุไฟฟ้า 1.6x10-19 C เริ่มต้นเคลื่อนที่จากหยุดนิ่งจาก A ไป B ถ้าศักย์ไฟฟ้าที่ A สูงกว่าที่ B เท่ากับ 100 V อัตราเร็วของโปรตอนขณะผ่านจุด B เป็นเท่าใด

44  ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 41  ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +Q E A ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ หาจากความสัมพันธ์ V =

45  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 42  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า +6x10-9 C 1. จุด A,B,C และ D เป็นจุดเรียงกันบนแนวเส้นตรง เดียวกัน ดังรูป ถ้ามีประจุ +6x10-9 C วางไว้ที่ A จงหาศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุนี้ A B C D 20 cm 20 cm  2. วางประจุ 3x10-4 C ที่ตำแหน่ง X=-2 m,Y=0 m และประจุลบขนาดเท่ากันที่ตำแหน่ง X=0 m , Y=-3 m จงหาศักย์ไฟฟ้าที่จุด (0,0)

46  ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลม
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 43  ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลม V = V = ระยะทาง ระยะทาง

47  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 44  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า 1. ตัวนำทรงกลม มีรัศมี 60 cm มีประจุ 20 C จงหา 1. ศักย์ไฟฟ้าที่ผิวตัวนำทรงกลม 2. ศักย์ไฟฟ้าที่ระยะห่าง 10 cm จาก จุดศูนย์กลางของตัวนำทรงกลม 3. ศักย์ไฟฟ้าที่ระยะ 30 cm จากผิวตัวนำ ทรงกลม

48  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 45  โจทย์ฝึกทักษะศักย์ไฟฟ้า E (N/C) 2. ตัวนำทรงกลมมีรัศมี 10 cm มีประจุกระจาย อย่างสม่ำเสมอบนผิวตัวนำ ถ้ากราฟแสดง ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดสนามไฟฟ้า (E)กับ ระยะจากจุดศูนย์กลางของทรงกลม (r) มีค่า ดังรูป ศักย์ไฟฟ้าที่ระยะ 5 cm มีค่าเท่าใด 5x106 r (cm)

49  งานในการย้ายประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 46  งานในการย้ายประจุไฟฟ้า Q + vA= vB= B rB rA A + q งานในการย้ายประจุไฟฟ้าจะไม่ขึ้นกับ เส้นทางในการย้ายประจุ

50  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 47  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ 1. จุด A อยู่ห่างจากจุดประจุ +8 nC เป็นระยะ 90 cm และจุด B อยู่ห่างจากประจุ +8 nC เป็นระยะ 160 cm จงหา 1. งานในการย้ายประจุ +4 C จากจุด B ไปยังจุด A 2. งานในการย้ายประจุ - 6 C จาก ระยะอนันต์มายังจุด A

51  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 48  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ 2. จุด A มีศักย์ไฟฟ้า VA= -2.0 โวลต์ และจุด B มีศักย์ไฟฟ้า VB = +6.0 โวลต์ ถ้าต้องการ เคลื่อนประจุ +2 x คูลอมบ์ จากจุด A ไปยังจุด B จะต้องใช้งานในการเคลื่อนประจุ เท่ากับกี่จูล 3. ประจุไฟฟ้า คูลอมบ์ วางที่มุมยอด A ของ สามเหลี่ยมหน้าจั่วซึ่งมีด้าน AB=AC= 50 cm และ BC=60 cm ถ้าต้องการเคลื่อนประจุไฟฟ้า -70 ไมโครคูลอมบ์ จากจุด B ไปยังจุด C จะต้องใช้พลังงานกี่จูล

52  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 49  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ 4. จุดประจุ A ขนาด 15 ไมโครคูลอมบ์ อยู่บน แกน Y ณ ตำแหน่ง y = เมตร ในขณะที่ จุดประจุ B ขนาด -4 ไมโครคูลอมบ์ อยู่บน แกน X ณ ตำแหน่ง x = 2.0 เมตร จงหาว่า จะต้องใช้พลังงานเท่าใดในการย้ายประจุ +2 ไมโครคูลอมบ์ จากระยะอนันต์มาไว้ยัง จุดกำเนิดพิกัดฉากนี้ งานในการย้ายประจุไฟฟ้า ขึ้นกับชนิดของ ประจุที่ย้าย (q) และความต่างศักย์ไฟฟ้า ( V) ระหว่างจุดที่ย้ายประจุนั้น

53  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 50  โจทย์ฝึกทักษะงานในการย้ายประจุ 5. โลหะทรงกลมรัศมี เซนติเมตร มีประจุ 10-9 คูลอมบ์ จงหางานในการนำโปรตอน 1ตัว เคลื่อนที่จากจุด B ไปยังจุด A ดังรูป A 20 cm B 50 cm 10 cm

54  ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (capacitor)
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 51  ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (capacitor) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เก็บประจุในวงจรไฟฟ้า สัญลักษณ์

55  ความจุไฟฟ้า(capacitance)
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 52  ความจุไฟฟ้า(capacitance) เป็นความสามารถในการเก็บสะสมประจุไฟฟ้าของวัตถุ ความจุไฟฟ้า มีหน่วยเป็น Farad ; F ความจุไฟฟ้า หาจากความสัมพันธ์ กรณีตัวนำทรงกลมความจุไฟฟ้า หาจาก R

56  โจทย์ฝึกทักษะความจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 53  โจทย์ฝึกทักษะความจุไฟฟ้า 1. โลหะทรงกลมรัศมี 10 เซนติเมตร มีความจุ ไฟฟ้าเท่าใด ในหน่วยพิโกฟารัด 2. ตัวเก็บประจุตัวหนึ่งมีประจุ 2 x 10-3 C เมื่อต่อ เข้ากับความต่างศักย์ไฟฟ้า 50 V ตัวเก็บประจุนี้ จะมีความจุไฟฟ้าเท่าใด ในหน่วยไมโครฟารัด 3. ตัวเก็บประจุไฟฟ้าตัวหนึ่ง มีอักษรเขียนดังนี้ “ 0.5 F 600 V ” จะสามารถเก็บประจุไว้ได้ สูงสุดเท่าไร และเมื่อนำไปใช้จริงต้องการให้ เก็บประจุได้ 20 ไมโครคูลอมบ์ จะต้องต่อกับ ความต่างศักย์ไฟฟ้าเท่าไร

57  การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 54  การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้า 1. แบบอนุกรม C C C3 V V V3 Vรวม Qรวม Q Q Q3 1. Qรวม = Q1 = Q2 = Q3 2. Vรวม = V1 + V2 + V3 3.

58  การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 55  การต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้า 2. แบบขนาน Q1 Qรวม Q2 Q3 C1 C2 C3 Vรวม Qรวม 1. Vรวม = V1 = V2 = V3 2. Qรวม = Q1 + Q2 + Q3 3.

59  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 56  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ 1 F 1. จากรูป จงหาความจุไฟฟ้ารวม 3 F 2 F 2. จากรูปจงหาค่าความจุรวม และประจุไฟฟ้าบน ตัวเก็บประจุทั้งสอง 2 pF 5 pF 140 V

60  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 57  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ 6 F 3. จากรูป จงหาความจุไฟฟ้ารวม 4 F 3 F 3 F 4. นำตัวเก็บประจุที่มีความจุ 2 F มาอัดประจุโดย ใช้ความต่างศักย์ 12 โวลต์ แล้วถอดออกและนำ ไปต่อขนานกับตัวเก็บประจุที่มีความจุ 1 F ที่ยัง ไม่ได้อัดประจุ ความต่างศักย์คร่อมตัวเก็บประจุ ทั้งสอง จะมีค่ากี่โวลต์

61  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 58  โจทย์ฝึกทักษะการต่อตัวเก็บประจุ 8x10-12 F 12x10-12 F 5. จากรูป จงหาประจุไฟฟ้าในตัวเก็บประจุ C1 C C2 24 V 6. จากรูป ถ้ามีประจุ 40 C ไหลจากแบตเตอรี่ไปเก็บอยู่ ในตัวเก็บประจุ C1 , C2 และ C3 จงหาขนาดความจุของ ตัวเก็บประจุที่ไม่ทราบ C1 C2=8 F C3=8 F 5 V

62  พลังงานสะสมในตัวเก็บประจุไฟฟ้า
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 59  พลังงานสะสมในตัวเก็บประจุไฟฟ้า ความต่างศักย์ไฟฟ้า (V) ประจุไฟฟ้า (Q) C V Q V

63  โจทย์ฝึกทักษะพลังงานสะสมที่ตัวเก็บประจุ
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 60  โจทย์ฝึกทักษะพลังงานสะสมที่ตัวเก็บประจุ 3 F 6 F 1. จากรูป จงหาประจุไฟฟ้า ในตัวเก็บประจุ 4 F, 3 F และพลังงานสะสมที่ 6 F 4 F 12 V 2. จากรูป จงหาพลังงานสะสมที่ C1 C1= 4 F C2= 4 F 3 V C3= 2 F

64  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 61  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต อุปกรณ์ที่ใช้หลักการไฟฟ้าสถิต เลเซอร์พรินเตอร์ (Laser printer) เครื่องฟอกอากาศ (Air cleaner) เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องพ่นสีรถ ไม้ปัดฝุ่น (Electrostatic Duster) etc

65  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 62  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต Laser printer Imaging the document Applying the toner Laser printer drum

66  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต (Electrostatics) 63  การใช้ประโยชน์ไฟฟ้าสถิต Air cleaner เครื่องฟอกอากาศ