img1.gif

Eletrostatics

  

Homeผู้จัดทำPretestไฟฟ้าสถิตประจุไฟฟ้ากฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า,จุดสะเทินEletrostaticsสนามไฟฟ้างานเคลื่อนประจุศักย์ของตัวนำการใช้ประโยชน์Postest

 

รวมสนามไฟฟ้า 
ตัวนำขนาน 
แบบทดสอบ 

    การที่นักเรียนจะเข้าใจเรื่องนี้ได้ ครูขอให้นักเรียนตั้งใจอ่านตัวอย่างนี้ก่อน !
    นักฟิสิกส์จะสร้างเครื่องมือทำความเข้าใจ เรียกว่า ตัวเก็บประจุแผ่นขนาน, ตัวเก็บประจุ (capacitor) ก็คือ วัตถุที่เก็บประจุไฟฟ้าต่างชนิดกัน โดยยึดประจุทั้งสองให้ห่างกันเป็นระยะคงที่ นักเรียนรู้มาแล้วว่า ประจุต่างกันย่อมดูดกัน แต่ไม่มีทางที่ประจุแผ่นหนึ่งจะไปอยู่กับประจุอีกแผ่นหนึ่ง ดูรูป (click)

    ประจุ +Q จะแผ่ทั่วแผ่นที่ 1 และประจุ –Q จะแผ่ทั่วแผ่นที่ 2 ดังนั้น แผ่นที่ขนานกันของตัวเก็บประจุจะให้สนามไฟฟ้าคงที่ในทิศทางเดียวกันระหว่างแผ่นทั้งสอง ดูรูป (click) รูปที่ 2 แผ่นตัวนำขนานของตัวเก็บประจุ, เส้นลูกศรหนา คือ สนามไฟฟ้าที่ชี้ออกจาก +Q เส้นลูกศรบาง คือ สนามไฟฟ้าที่ชี้เข้าประจุ –Q , ที่ด้านนอกแผ่นตัวนำทั้งสองสนามไฟฟ้าจะหักล้างกันหมด เหลือเฉพาะระหว่างแผ่นตัวนำทั้งสอง (click) เครื่องมือนี้มีข้อดีตรงที่ สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นตัวนำทั้งสองมีค่าคงที่และทิศทางคงที่ ( ทิศจากแผ่นประจุบวกไปยังแผ่นประจุลบ ) ดังนั้น ตอนนี้ นักเรียนยังไม่ต้องกังวลถึงวิธีหาสนามไฟฟ้านี้
    คราวนี้ถึงเวลาแล้วที่นักเรียนจะเข้าใจเรื่องพลังงานศักย์ไฟฟ้าเสียทีนะ
    เริ่มจากให้นักเรียนยอมรับว่ามีแรงในกระแสไฟฟ้า แนวคิดของ พลังงานศักย์ไฟฟ้า
    ( electric potential energy ) ก็คือ พลังงานที่ถูกเก็บอยู่ในวัตถุหรือในระบบ (ระบบจะประกอบด้วยวัตถุตั้งแต่ 2 ขึ้นไป) ยกตัวอย่างเช่น

    เมื่อนักเรียนออกแรงยกหนังสือในสนามความโน้มถ่วง สุดท้ายจะได้พลังงานศักย์ นั่นคือ พลังงานถูกเก็บอยู่ในหนังสือ เนื่องจากหนังสือเปลี่ยนไปอยู่ตำแหน่งใหม่ หรือพลังงานที่นักเรียนยกหนังสือไม่ได้สูญหายไปไหนแต่เก็บไว้ในรูปพลังงานศักย์

    พลังงานศักย์ = mghสุดท้าย -mgh เริ่มต้น

    โดยที่      m คือ มวล, g คือ ความเร่งเนื่องจากความโน้มถ่วง
                  
    hสุดท้าย คือ ความสูงสุดท้าย
           และ
    h เริ่มต้น คือความสูงเริ่มต้น

    กลับมาพิจารณา นักเรียนออกแรงกระทำบนประจุในสนามไฟฟ้าคงที่และสนามไฟฟ้านี้ก็มีทิศคงที่ด้วย นักเรียนก็สามารถพูดเกี่ยวกับ พลังงานศักย์ของสนามไฟฟ้าได้ว่าเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์ได้สร้างปริมาณใหม่ขึ้นมาให้นักเรียน เรียกว่า Voltage = ความต่างศักย์หรือแรงขับเคลื่อนของกระแสไฟฟ้านั่นเอง

    หวังว่านักเรียนคงจะเข้าใจพลังงานศักย์ไฟฟ้าบ้างนะ คราวนี้มาดูการประยุกต์บ้าง ให้นักเรียนลองคำนวณ พลังงานศักย์ไฟฟ้า ? 

     

 จำนวนผู้เข้าใช้งาน
ตั้งแต่วันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2550

thaigoodview.com Version 13.0
บริหารและจัดการโดยทีมงานชาวมัธยมศึกษาและประถมศึกษา
e-mail: webmaster@thaigoodview.com

จัดทำโดย ครูสุทธิรัตน์  ศรีสงคราม  ครูกลยุทธ  ทะกอง  ครูนิรมล  เสือเขียว
ภาควิชาฟิสิกส์  มหาวิทยาลัยนเรศวร จังหวัดพิษณุโลก
Copyright (c) Faculty of Science Naresuan University All rights reserved.