ฟิสิกส์ ม.5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต
430
7233
0
Senior High 2年生
สรุป เรื่อง ไฟฟ้าสถิต ม.5 ทฤษฎีและสูตรคำนวณ เกี่ยวกับประจุไฟฟ้า แรงระหว่างประจุ สนามไฟฟ้า ความต่างศักย์ พลังงานและความจุไฟฟ้า และ
การประยุกต์
ノートテキスト
ページ1:
ไฟฟ้าสถิต วัตถุทุกชนิดมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า พื้นฐานไฟฟ้าสถิต ประจุไฟฟ้า สามารถเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากพื้นฐานโครงสร้างของอะตอม (P+) โปรตอน + มีค่าประจุ -19 +1.6 x 10 C e) อิเล็กตรอน - มีค่าประจุ -19 -1.6 x 10 C n นิวตรอน ไม่มีประจุไฟฟ้า แรงระหว่างประจุ ประจุเหมือนกัน เกิดแรง “ผลักกัน” ประจุต่างกัน เกิดแรง “ดูดกัน” การไหลผ่านของประจุไฟฟ้า + ตัวนำไฟฟ้า : อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านได้ดี เช่น โลหะต่างๆ แกรไฟท์ : ฉนวนไฟฟ้า : อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านได้ยาก เช่น ยาง ไม้ พลาสติก เป็นต้น สารกึ่งตัวนำ : อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ตามสภาวะ เช่น ซิลิกอน ไม่นำไฟฟ้า ฉนวนไฟฟ้า < สารกึ่งตัวนำ 4 ตัวนำไฟฟ้า Q : ประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้า Q = ne n: จํานวนอิเล็กตรอน e : ประจุอิเล็กตรอน นำไฟฟ้าได้
ページ2:
การทำให้เกิดประจุไฟฟ้า มีการถ่ายเทอิเล็กตรอน รับ e เสีย e การขัดสี การนำวัตถุ 2 ชนิด ที่เป็นกลางทางไฟฟ้ามาขัดสีกัน อิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่จากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง วัตถุที่สูญเสียอิเล็กตรอน จะเป็นประจุบวก วัตถุที่ได้รับอิเล็กตรอน จะเป็นประจุลบ วัตถุเป็นกลาง ทางไฟฟ้า เกิดการเคลื่อนที่ ขัดสีก้น ของอิเล็กตรอน ออ สูญเสีย ได้รับ การสัมผัส การนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าไปสัมผัสกับอีกวัตถุ - ประจุไฟฟ้ามีการถ่ายเทประจุ หยุดถ่ายเทเมื่อวัตถุมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน แท่งสี่เหลี่ยมมีประจุลบ ทรงกลมเป็นกลาง มีการถ่ายเท ประจุระหว่างก้น การเหนี่ยวนำ นำวัตถุ A ที่มีประจุมาวางใกล้ๆ วัตถุ B ที่เป็นกลาง ประจุในวัตถุ A จะออกแรงกระทำกับวัตถุ B เกิดแรงดูดกัน B A B แท่งสี่เหลี่ยมมีประจุบวก ทรงกลมเป็นกลาง การตรวจสอบประจุไฟฟ้า ทดสอบประจุโดยใช้ Electroscope ลูกพิท (Pith ball) วัตถุมีศักย์ไฟฟ้า เท่ากัน แผ่นโลหะ + ถ้าวัตถุมีประจุ วัตถุจะดูดลูกพิท วัตถุประจุเหมือนลูกพิท “ผลักกัน” วัตถุประจุต่างกับลูกพิท “ดูดกัน” ถ้ามีประจุ แผ่นโลหะจะแยกจากกัน ถ้าไม่มีประจุ แผ่นโลหะจะติดกัน เมื่อนำวัตถุที่มีประจุลบมาแตะบนจาน ประจุลบจะถูกผลักลงไปด้านล่าง เกิดแรงผลักกัน
ページ3:
การเหนี่ยวนำไฟฟ้า การทำให้วัตถุตัวนำที่เป็นกลางเกิดประจุด้วยการเหนี่ยวนำ ทำได้ 2 วิธี การแยกตัวนำ 00 ทรงกลมเป็นกลาง นำแท่งที่มีประจุบวก นำทรงกลมที่มีประจุ ทรงกลมมีประจุเดี่ยว จ่อใกล้ทรงกลม จะเกิดจากแยกประจุ แยกออกจากกัน การต่อสายดิน + + + นำแท่งที่มีประจุบวก จ่อใกล้ทรงกลม จะเกิดจากแยกประจุ + น่าสายดินต่อกับทรง กลม เพื่อให้ประจุลบ มาจับกับประจุบวก ++ → + + ทรงกลมเหลือแค่ประจุลบ ที่ถูกเหนี่ยวนำ ทรงกลมมีประจุเดี่ยว แรงไฟฟ้า แรงระหว่างประจุ แรงที่กระทำระหว่างประจุจะแปรผันตรงกับประจุและแปรผกผันกับระยะ ห่างระหว่างประจุ Coulomb constant of F= kQ1Q2 7.2 co 1 k = = 9 × 109 Nm/c? 4πЄ0 - ค่าสัมประสิทธิ์ความซึมในอากาศ 1. แรงกระทำระหว่างประจุคู่ เป็นแรง Action = Reaction 2. ถ้าประจุมีหลายแรงกระทำ ให้รวมแรงแบบเวกเตอร์
ページ4:
สนามไฟฟ้า เมื่อวางประจุไฟฟ้าในบริเวณที่มีอำนาจไฟฟ้า ทำให้เกิดแรงบนประจุใน สนามไฟฟ้า ขนาดของสนามไฟฟ้า ทิศทางของสนามไฟฟ้า E kQ E E (+0) 72 +1 C -1 C ประจุบวก E พุ่งออก แรงในสนามไฟฟ้า ประจุบลบ E พุ่งเข้า E : สนามไฟฟ้า k : Coulomb constant Q : ประจุไฟฟ้า r : ระยะห่าง F = qE F : แรงในสนามไฟฟ้า E : สนามไฟฟ้า + + F F + E mg O mg สนามไฟฟ้าบนแผ่นประจุ พุ่งออกจากแผ่นประจุบวกไปยังแผ่นประจุลบ สนามไฟฟ้าแบบสม่ำเสมอ ทุกๆจุดมีเส้น สนามไฟฟ้าคงที่ ศักย์ไฟฟ้า ณ จุดต่างๆ ไม่คงที่ ขึ้นกับ r สนามไฟฟ้า สม่ำเสมอ E สนามไฟฟ้าบนตัวนำทรงกลม ขนาดของสนามไฟฟ้าลดลงตามสมการ E= kQ 12 ทรงกลมรัศมี r ระยะอนันต์ - ศักย์สูง สนามไฟฟ้า วางแผ่นประจุในแนวตั้ง E ศักย่า ไม่สม่ำเสมอ E ระยะทาง สนามไฟฟ้าในตัวน้า = 0 ประจุไฟฟ้าจะกระจายอยู่ที่บริเวณผิวของตัวนำทรงกลม เท่านั้น ที่ผิวตัวนำมีค่าสูงสุด สนามไฟฟ้ารอบๆ ตัวนำทรงกลมจะลดลง เมื่อระยะ ห่างมากขึ้น ภายในตัวนำทรงกลมไม่มีประจุ สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ เส้นแรงไฟฟ้า เส้นที่แสดงสนามไฟฟ้าลัพธ์และแรงลัพธ์บนประจุในแนวตั้งฉาก มีทิศพุ่งออกจากประจุบวก พุ่งเข้าหาประจุลบเสมอ และไม่ตัดกัน ** จุดสะเทิน คือ จุดที่สนามไฟฟ้าลัพธ์เป็น 0 (หักล้างกัน) จุดสะเทิน
ページ5:
พลังงานไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้า พลังงานที่สะสมในวัตถุที่เกิดอำนาจไฟฟ้า ทำให้วัตถุพร้อมเคลื่อนที่ เมื่อวางประจุใกล้กัน ºO ศักย์ไฟฟ้า r 4 2 10- W พลังงานที่สะสมอยู่ในประจุ +1 C พลังงานศักย์ = Ep = kQq ศักย์ไฟฟ้า r Ep = qV V = kQ r กรณี 9 หลายตัว B 9 -0. A ° 0 0 ความต่างศักย์ระหว่างจุดสองจุด 0 B V 5231 = V + V + V + 1 2 3 ... ศักย์ไฟฟ้าไม่มีทิศทาง ต้องคิดเครื่องหมายด้วย จุดที่จะหาศักย์ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องมีประจุ VB AV = VR - VA = VBA VBA E -VAB ศักย์ไฟฟ้าบนตัวนำทรงกลม ประจุอยู่ที่ผิวทรงกลม E ภายในทรงกลมเป็น 0 V V ภายในคงที่ V = kQ V ที่ผิวทรงกลมมากที่สุด และลดลงตามระยะทาง r กรณีทรงกลมซ้อนกัน (เกินหลักสูตร) รวม = k(+q) + k(−q)+ 0 VA "B ตาแหน่ง C มีการต่อสายดิน ทำให้ V = 0
ページ6:
d RB 10 แผ่นตัวนำขนาน E สนามไฟฟ้าคงที่ +q ศักย์สูง วางแผ่นประจุในแนวตั้ง กา V = Ed V ศักย์ไฟฟ้า E สนามไฟฟ้า 4 ระยะห่างระหว่างแผ่นประจุ งานในการย้ายประจุ เมื่อประจุไฟฟ้ามีการเคลื่อนที่ ทำให้เกิดงานจากการเคลื่อนที่ของประจุ สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ (สนามไฟฟ้าในแผ่นประจุวางขนานกัน) W = งาน (J) จ : ประจุไฟฟ้า (c) W = F · S = qE · d F = แรง (N) E : สนามไฟฟ้า s = เวลา (s) d : ระยะห่างระหว่างแผ่นประจุ . - ไม่ต้องแทนเครื่องหมายหน้า 9 +W = งานเกิดได้ออก -W= ต้องออกแรงถึงเกิดจะงาน • งานอาจเป็น + หรือ ก็ได้ - กรณีที่ 1 ประจุเคลื่อนที่ได้เ ประจุบวก + + + + A WA→→B = qEd E d ประจุลบ B WB→A= qEd กรณีที่ 2 ต้องออกแรงย้ายประจุ ประจุบวก + + + + A WB+A = -qEd A F + E ประจุลบ F B WA+B = -qEd B . เครื่องหมาย +, - แสดงทิศทางของแนวแรง สนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ สูตร Winitial-finish = q(V₁ - Vi) +q จากรูป จะได้ว่า WA→B = q(VB - VA) กรณีระยะอนันต์ = 0 Wo→A = q(VA − V%) A RA Wo→A = q(VA)
ページ7:
ตัวเก็บประจุ ทำหน้าที่เก็บประจุไฟฟ้าและให้พลังงานในช่วงสั้นๆ + สัญลักษณ์ E หรือ HE ความจุไฟฟ้า Q C = V หรือ Q = CV C: ความจุไฟฟ้า ฟารัด (F) หรือ C/V Q : ประจุไฟฟ้า (C) V : ความต่างศักย์ (Volt) การต่อตัวเก็บประจุ แบบอนุกรม Q1 ประจุไฟฟ้าจะสะสมบนตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าจะ ลดลง (คิดแบบตัวต้านทานขนาน) 02 Q3 ++ หรือ กรณีมีตัวเก็บประจุ 2 อัน C₁ C2 C'3 1 1 1 1 + + C3 Clotal C'₁ C2 แบบขนาน C1 X C2 Ctotal C1 + C2 ผลบวกของประจุไฟฟ้าจะสะสมบนตัวเก็บประจุ ความจุไฟฟ้าจะ เพิ่มขึ้น (คิดแบบตัวต้านทานอนุกรม) + C'₁ Ctotal = C1 + C2 + C3 + Q3 C3 พลังงานในตัวเก็บประจุไฟฟ้า Q2 -pov 18-ove U = = = = 2 C = CV2 ความจุของตัวเก็บประจุ ประจุที่สะสมไว้ ขึ้นอยู่กับความต่างศักย์ การต่อตัวเก็บประจุต้องถูกขั้วกับวงจร การนำไปใช้ต้องพิจารณาความต่างศักย์ไฟฟ้า ถ้าความต่างศักย์มากกว่าความจุไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุรับได้ ตัวเก็บประจุอาจจะฟัง => AU = AQ + AW อุณหพลศาสตร์ข้อที่ 1
このノートに関連する質問
Senior High
ฟิสิกส์
ฟิสิกส์ม.4หาคนติวและอธิบาย
Senior High
ฟิสิกส์
หาเพื่อนdek70ค่ะเราอยากเข้าวิดวะ
Senior High
ฟิสิกส์
เมคเฟรนกันไหม เราก้อยากเข้าวิศวะ
Senior High
ฟิสิกส์
เมคเฟรนกันไหมครับ อยากเข้าวิศวะเหมือนกัน dek70
Senior High
ฟิสิกส์
หาเด็ก dek70 หรืออื่นๆ ที่อยากเข้าคณะวิศวะ มาอ่านหนังสือ แชร์ความรู้ไปด้วยกันครับ
Senior High
ฟิสิกส์
วิชาฟิสิกส์เรื่องการเคลื่อนที่ต่าางๆสอนวิธีการทำให้หน่อย
Senior High
ฟิสิกส์
ตอนนี่เราอยู่ ม.5 อยากมีเพื่อนที่สนใจฟิสิกส์ อยากเข้าคณะวิทยาศาสตร์มากๆ คนที่อยากโตไปเท่ๆเหมือนนิวตันมาเป็นเพื่อนกันได้นะ👈😆👉 (คณะวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์ ฟิสิกส์บริสุทธิ์)
Senior High
ฟิสิกส์
ช่วงไฟลุกอยากทำสรุป 🤪! ฟิสิกส์เทอม2 ม.4-6 อยากได้สรุปเรื่องไหนเป็นพิเศษมั้ยคะ
Senior High
ฟิสิกส์
แสดงวิธีทำช่วยค่ะ🥹🥹
Senior High
ฟิสิกส์
ฟิสิกส์ วิธีทำ หาแบบ 10 ยกกำลัง
News
コメント
コメントはまだありません。