1. C
. V .
+

2. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
ในการเก็บประจุเพื่อนาไปใช้ประโยชน์ มีการใช้ตัวนาทา
หน้าที่เก็บประจุเรียกว่า ตัวเก็บประจุ (Capacitor) ซึ่งได้รับการ
ออกแบบให้มีรูปทรงต่างๆ ดังรูปที่ 1 แต่การกาหนดสัญลักษณ์
แทนตัวเก็บประจุยังเป็นแบบเดียวกัน คือ เป็นรูปขีดยาวสองขีด
ขนานกันดังรูปที่ 2
รูปที่ 1 ตัวเก็บประจุรูปร่างต่างๆ รูปที่ 2 สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุ

3. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
ความสามารถในการเก็บประจุของตัวเก็บประจุ เมื่อ
พิจารณาตัวนาทรงกลมที่มีรศมี a ถ้าประจุที่เก็บไว้เท่ากับ Q จะ
ั
ได้ว่า ศักย์ไฟฟ้า V ที่ผิวและภายในตัวนี้มีค่าเป็น
kQ
V
a
สมการนี้แสดงว่าสาหรับตัวนาทรงกลม ศักย์ไฟฟ้าที่ผิวและที่
ภายในตัวนาแปรผันตรงกับประจุที่ตัวนาเก็บไว้และแปรผกผัน
กับรัศมีของทรงกลมนั้น

4. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
จะได้ความสัมพันธ์ ความสามารถในการเก็บประจุ เรียกว่า
ความจุ (capacitance) ของตัวนานันนั่นเอง ความจุหาได้จาก
้
อัตราส่วนของประจุต่อความต่างศักย์ เมือให้ C แทน ความจุ
่
Q
C … (4)
V
เมื่อ Q คือ ประจุซึ่งเก็บไว้ที่ตัวเก็บประจุ และ V คือ ความต่าง
ศักย์ของตัวเก็บประจุ โดยความจุมีหน่วยเป็น คูลอมบ์ต่อโวล์
(C/V) หรือ ฟาหรัด โดยทั่วไปจะพบในรูป มิลลิฟารัด (mF),
ไมโครฟารัด (F), นาโนฟารัด (nF) และพิโคฟารัด (pF)
เป็นต้น

5. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
เมื่อต่อตัวเก็บประจุ เข้ากับความต่างศักย์ พบว่า ตัวเก็บ
ประจุจะเก็บประจุไว้ ซึ่งสามารถคานวณหาประจุได้จาก
Q  CV
. V .
... (4)
+ –

6. ตัวอย่าง 1 ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 20 ไมโครฟารัด ต่อเข้ากับความต่างศักย์ 6
โวลต์ จะมีประจุบนตัวเก็บประจุนี้เท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
จากสมการ (4) ดังนี้
C = 20 F
Q
C 
V
 Q  CV
Q  (20  10 -6 F)  (6 V)
+ – Q  (20  6 ) 10 -6 F  V
V = 6 Volt

7. ตัวอย่าง 1 ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 20 ไมโครฟารัด ต่อเข้ากับความต่างศักย์ 6
โวลต์ จะมีประจุบนตัวเก็บประจุนี้เท่าใด
วิธีทา (ต่อ) Q  (20  6 ) 10 -6 C  V
C = 20 F C
Q  120 10 V
-6
V
Q  120 10 -6 C
ตอบ ประจุบนตัวเก็บประจุนี้มีขนาด
+ – 120 ไมโครคูลอมบ์
V = 6 Volt

8. ตัวอย่าง 2 ตัวเก็บประจุต่อเข้ากับความต่างศักย์ 15 โวลต์ เกิดประจุไฟฟ้าขนาด
600 ไมโครคูลอมบ์ ตัวเก็บนี้มีความจุเท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
Q = 600 F
จากสมการ (4) ดังนี้
Q
C 
V
600  10 -6 C
แทนค่า C 
V = 15 Volt 15 V
600 6 C
C  10
15 V

9. ตัวอย่าง ตัวเก็บประจุต่อเข้ากับความต่างศักย์ 15 โวลต์ เกิดประจุไฟฟ้าขนาด
600 ไมโครคูลอมบ์ ตัวเก็บนี้มีความจุเท่าใด
วิธีทา (ต่อ) เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
Q = 600 F
จากสมการ (4) ดังนี้
600 6 C
C  10
15 V
6 C
C  40 10
V = 15 Volt V
C  40 106 F
C  40 μF
ตอบ ตัวเก็บประจุมีความจุขนาด 40 ไมโครฟารัด

10. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
+
คาถาม 1
ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 36 ไมโครฟารัด ต่อเข้ากับความต่างศักย์
3 โวลต์ จะมีประจุบนตัวเก็บประจุนี้เท่าใด
ลองหาคาตอบดูนะครับ -

11. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
คาตอบ ข้อ 1
ประจุบนตัวเก็บประจุมีขนาด 108 ไมโครคูลอมบ์
ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย!
ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ

12. คาถาม 1 ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 36 ไมโครฟารัด ต่อเข้ากับความต่างศักย์ 3
โวลต์ จะมีประจุบนตัวเก็บประจุนี้เท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
จากสมการ (4) ดังนี้
C = 36 F
Q
C 
V
 Q  CV
Q  (36  10 -6 F)  (3 V)
+ – Q  (36  3 ) 10 -6 F  V
V = 3 Volt

13. คาถาม 1 ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 36 ไมโครฟารัด ต่อเข้ากับความต่างศักย์ 3
โวลต์ จะมีประจุบนตัวเก็บประจุนี้เท่าใด
วิธีทา (ต่อ)
C = 36 F Q  108 10 -6 F  V
C
Q  108 10 V
-6
V
Q  108 10 -6 C
+ – ตอบ ประจุบนตัวเก็บประจุนี้มีขนาด
V = 3 Volt 108 ไมโครคูลอมบ์

14. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
+
คาถาม 2
ตัวเก็บประจุต่อเข้ากับความต่างศักย์ 9 โวลต์ เกิดประจุไฟฟ้าขนาด
450 ไมโครคูลอมบ์ ตัวเก็บนี้มีความจุเท่าใด
ลองหาคาตอบดูนะครับ -

15. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
คาตอบ ข้อ 2
ตัวเก็บประจุนี้มีขนาด 50 ไมโครฟารัด
ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย!
ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ

16. คาถาม 2 ตัวเก็บประจุต่อเข้ากับความต่างศักย์ 9 โวลต์ เกิดประจุไฟฟ้าขนาด 450
ไมโครคูลอมบ์ ตัวเก็บนี้มีความจุเท่าใด
Q = 450 F วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
จากสมการ (4) ดังนี้
Q
C 
V
450  10 -6 C
แทนค่า C 
V = 9 Volt 9V
450 6 C
C  10
9 V

17. คาถาม 2 ตัวเก็บประจุต่อเข้ากับความต่างศักย์ 9 โวลต์ เกิดประจุไฟฟ้าขนาด 450
ไมโครคูลอมบ์ ตัวเก็บนี้มีความจุเท่าใด
วิธีทา (ต่อ) เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
Q = 450 F
จากสมการ (4) ดังนี้
450 6 C
C  10
9 V
6 C
C  50 10
V = 9 Volt V
C  50 106 F
C  50 μF
ตอบ ตัวเก็บประจุมีความจุขนาด 50 ไมโครฟารัด

18. ความจุของตัวนาทรงกลม ขึ้นอยู่กับรัศมี นั่นคือ ถ้ามีรัศมี
มากขึ้นก็จะทาให้ความจุของทรงกลมมากขึ้นไปด้วย ดังสมการ
a
a C … (5)
k
เมื่อ a คือ รัศมีของตัวนาทรงกลม, k = ค่าคงที่ = 9 x 109 Nm2/C2

19. ตัวอย่าง 3 ตัวนาทรงกลมมีรัศมี 25 เซนติเมตร จะมีค่าความจุไฟฟ้าเป็นเท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
จากสมการ (5) ดังนี้
a
a C 
k
25  10 -2 C
แทนค่า C 
a = 25 cm 9 10 9 Nm 2 /C2
25 10 2
C   9 F
9 10

20. ตัวอย่าง 3 ตัวนาทรงกลมมีรัศมี 25 เซนติเมตร จะมีค่าความจุไฟฟ้าเป็นเท่าใด
วิธทา (ต่อ)
ี 25 10 2
C   9 F
9 10
C  2.78  (10 29 ) F
a C  2.781011 F
C  (27.8 10 1 ) 10 11 F
a = 25 cm C  27.8  (10 111 ) F
C  27.81012 F
C  27.8 pF
ตอบ ทรงกลมตัวนามีความจุขนาด 27.8 พิโครฟารัด

21. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
+
คาถาม 3
ตัวนาทรงกลมมีรัศมี 15 เซนติเมตร จะมีค่าความจุไฟฟ้าเป็นเท่าใด
ลองหาคาตอบดูนะครับ -

22. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
คาตอบ ข้อ 3
ทรงกลมตัวนามีความจุขนาด 16.7 พิโคฟารัด
ตอบถูกใช่ไหมครับ เก่งมากเลย!
ตอบผิด ลองดูคาเฉลยนะครับ

23. คาถาม 3 ตัวนาทรงกลมมีรัศมี 15 เซนติเมตร จะมีค่าความจุไฟฟ้าเป็นเท่าใด
วิธีทา เราสามารถคานวณหาสนามไฟฟ้า
จากสมการ (5) ดังนี้
a
a C 
k
15  10 -2 C
แทนค่า C 
a = 15 cm 9 10 9 Nm 2 /C2
15 10 2
C   9 F
9 10

24. คาถาม 3 ตัวนาทรงกลมมีรัศมี 15 เซนติเมตร จะมีค่าความจุไฟฟ้าเป็นเท่าใด
วิธทา (ต่อ)
ี 15 10 2
C   9 F
9 10
C  1.67  (10 29 ) F
a C  1.671011 F
C  (16.7 10 1 ) 10 11 F
a = 15 cm C  16.7  (10 111 ) F
C  16.71012 F
C  16.7 pF
ตอบ ทรงกลมตัวนามีความจุขนาด 16.7 พิโครฟารัด

25. ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า
หนังสือสารอ้างอิง
นิรันดร์ สุวรัตน์. ฟิสิกส์ ม.6 เล่ม 1-2. สานักพิมพ์ พ.ศ. พัฒนา :
กรุงเทพฯ, 2552.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. หนังสือเรียนรายวิชา
เพิ่มเติม ฟิสิกส์ เล่ม 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6. โรงพิมพ์คุรุสภา : กรุงเทพ,
2554.