More Related Content
More from นายสมพร เหล่าทองสาร โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์ อำเภอนาดูน จังหวัดมหาสารคาม
More from นายสมพร เหล่าทองสาร โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์ อำเภอนาดูน จังหวัดมหาสารคาม (20)
สนามไฟฟ้า (Electric filed)
- 2. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ประจุไฟฟ้ามีแรงกระทาต่อกันตามกฏของคูลอมบ์
ดังนั้นเมื่อนาวัตถุที่มีประจุไปวางไว้ ณ จุดใดๆ ในบริเวณ
ของอีกประจุหนึ่ง จะพบว่ามีแรงไฟฟ้ากระทาต่อประจุ
ที่นาไปวางเสมอ สังเกตได้จากเมื่อนาลูกโป่งที่มีประจุ
ไฟฟ้าเข้าใกล้ เครื่องกาเนิดประจุแวนเดอร์แกรฟฟ์
(Van de Graff Generator) ดังรูป จะมีแรงไฟฟ้า
กระทาต่อลูกโป่ง ในกรณีเช่นนี้ เรากล่าวว่าบริเวณนี้
สนามไฟฟ้า (electric field) เรียกประจุที่นาไปวาง
ว่า ประจุทดสอบ (test charge)
- 3. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ประจุทดสอบนี้ โดยทั่วไปจะ
ใช้ประจุบวกและแทนด้วย
สัญลักษณ์ +q ดังนั้นถ้าเรา
ต้องการทราบว่า ตาแหน่งใดมี
สนามไฟฟ้าหรือไม่ อาจตรวจสอบ
ได้โดยนาประจุทดสอบ +q ไป
วางไว้ ณ ตาแหน่งนั้น ถ้ามีแรง
กระทาต่อประจุทดสอบ +q
แสดงว่าตาแหน่งนั้นมีสนามไฟฟ้า
ถ้าไม่มีแรงกระทาก็แสดงว่าไม่มี
สนามไฟฟ้า ณ ตาแหน่งนั้น
- 4. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
เมื่อนาประจุทดสอบ +q ไปวางไว้ ณ ตาแหน่งที่อยู่รอบๆประจุ +Q จะมี
แรงกระทาต่อกัน ซึ่งแรงที่กระทาต่อประจุบวกขนาดหนึ่งหน่วยซึ่งวางไว้ ณ
ตาแหน่งใดๆ คือ สนามไฟฟ้า ณ ตาแหน่งนั้น และเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ E
เขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ว่า
แรงทางไฟฟ้าที่กระทาที่ประจุทดสอบ +q
สนามไฟฟ้า =
ประจุทดสอบ +q
F
E
q
ภาพแสดงสนามไฟฟ้า และแรงกระทา
- 5. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
จากกฎของคูลอมบ์ จะสามารถ คานวณหาขนาดของสนามไฟฟ้าเนื่องจาก
ประจุ +Q ได้ดังนี้
kQq
E r2
q
kQ
E 2 ......... (2)
r
สนามไฟฟ้า มีหน่วยเป็น นิวตันต่อคูลอมบ์ (N/C)
- 6. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +3.5 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
Q = +3.5 C จากสมการ (2) ดังนี้
kQ
+ E 2
r = 20 cm r
(9 10 9 ) (3.5 10 -6 )
E
(20 10 -2 ) 2
(9 3.5) (10 9 10 -6 )
E
(20 20 ) (10 -2 10 -2 )
- 7. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +3.5 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา (ต่อ)
(9 3.5) (10 9 10 -6 )
Q = +3.5 C E
(20 20 ) (10 -2 10 -2 )
+
r = 20 cm 31 .5 (10 9-6 )
E
40 0 (10 -2-2 )
31 .5 (10 3 )
E
40 0 (10 -4 )
- 8. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +3.5 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา (ต่อ)
31 .5 (10 3 )
Q = +3.5 C E
40 0 (10 -4 )
+
r = 20 cm E 0.079103-(-4)
E 0.079103 4
E 0.079107
E (7.9 10 -2 ) 10 7
- 9. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
ตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +3.5 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 20
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา (ต่อ)
Q = +3.5 C E (7.9 10 -2 ) 10 7
+
r = 20 cm E 7.9 (10 -2 7 )
E 7.9105
ตอบ สนามไฟฟ้ามีขนาด 7.9 x 105 นิวตันต่อคูลอมบ์
- 10. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
+
คาถาม
สนามไฟฟ้าของประจุไฟฟ้าขนาด +2.25 ไมโครคูลอมบ์ ที่อยู่ห่าง
ออกไปเป็นระยะ 25 เซนติเมตร มีค่าเป็นเท่าใด
ลองหาคาตอบดูนะครับ -
- 11. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
คาตอบ
สนามไฟฟ้ามีขนาด 3.24 x 105 นิวตันต่อคูลอมบ์
ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย!
ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ
- 12. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
เฉลย สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +2.25 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 25
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
Q = +3.5 C จากสมการ (2) ดังนี้
kQ
+ E 2
r = 20 cm r
(9 10 9 ) (2.25 10 -6 )
E
(25 10 -2 ) 2
(9 2.25 ) (10 9 10 -6 )
E
(25 25 ) (10 -2 10 -2 )
- 13. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
เฉลย สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +2.25 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 25
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา (ต่อ) 20 .25 (10 9-6 )
E
Q = +3.5 C 625 (10 -2-2 )
+ 20 .25 (10 3 )
r = 20 cm E
625 (10 -4 )
E 0.0324103-(-4)
E 0.0324103 4
E 0.0324107
- 14. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
เฉลย สนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ +2.25 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 25
เซนติเมตร มีค่าเท่าใด
วิธีทา (ต่อ) E 0.0324107
Q = +3.5 C
+ E (3.24 10 -2 ) 10 7
r = 20 cm
E 3.24 (10 -2 7
)
E 3.24105
ตอบ สนามไฟฟ้ามีขนาด 3.24 x 105 นิวตันต่อคูลอมบ์
- 16. สนามไฟฟ้า (Electric filed)
หนังสือสารอ้างอิง
นิรันดร์ สุวรัตน์. ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1-2. สานักพิมพ์ พ.ศ. พัฒนา :
กรุงเทพฯ, 2552.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม ฟิสกส์
ิ
เล่ม 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. โรงพิมพ์คุรุสภา : กรุงเทพ, 2554.