img1.gif

งานเคลื่อนประจุ

 

Homeผู้จัดทำPretestไฟฟ้าสถิตประจุไฟฟ้ากฎของคูลอมบ์สนามไฟฟ้า,จุดสะเทินEletrostaticsสนามไฟฟ้างานเคลื่อนประจุศักย์ของตัวนำการใช้ประโยชน์Postest

 

 

    ดังนั้นงานเมื่อเคลื่อนประจุบวก, q ,  จากตัวนำแผ่นลบไปเป็นระยะทาง s ตรงไปหาแผ่นตัวนำประจุบวก คือ
งานที่ว่านี้ กลายเป็นพลังงานศักย์ของประจุ ดังนั้น ศักย์ ณ ตำแหน่ง s คือ

    ใครเคยเล่นกระดานโต้คลื่นบ้าง นักเรียนสนุกและมีความสุขจากการเล่น แต่เรือต้องออกแรงลากนักเรียน นักเรียนจะรับรู้ถึงแรง  F, พลังงานที่เรือลากนักเรียนไม่หายไปไหน แต่จะถูกเก็บอยู่ในตัวนักเรียนเอง

การค้นพบว่าศักย์ไฟฟ้าอนุรักษ์

    นักเรียนจะมีความสุขเมื่อพบว่า พลังงานถูกอนุรักษ์ในพลังงานไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่น ผงฝุ่นมวล 1.0 x 10-5 kg  ไปชนกับแผ่นประจุลบของตัวเก็บประจุ และผงฝุ่นได้รับประจุ -1.0 x 10-5 C นั่นคือ ผงฝุ่นกลายเป็นประจุลบ และผงฝุ่นจะพบว่าตัวมันไม่อาจทนแรงดึงจากแผ่นตัวนำประจุบวกได้ และผงฝุ่นจะเริ่มเคลื่อนที่ไปหาแผ่นตัวนำประจุบวก

    ถ้าความต่างศักย์ระหว่าง 2 แผ่นนี้ เป็น 30 V ถามว่า ผงฝุ่นจะเคลื่อนที่ไปหาแผ่นตัวนำประจุบวกเร็วเท่าไร ? จากพลังงานอนุรักษ์

    พลังงานศักย์ของประจุบนแผ่นตัวนำประจุลบจะถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์ เมื่อฝุ่นชนแผ่นตัวนำประจุบวก

    นักเรียนต้องหา ขนาดของพลังงานศักย์ของผงฝุ่น เริ่มต้นจาก       = (1.0x10-15)(30) = 3.0 x 10-4 J

    พลังงานนี้ ถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงานจลน์

    หมายความว่า ผงฝุ่นจะชนแผ่นตัวนำประจุบวก ณ อัตราเร็ว 7.75 m/s

ตัวอย่างศักย์ไฟฟ้าของจุดประจุ

    ศักย์ไฟฟ้า หรือ ความต่างศักย์ ( V ) ระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับ ระยะห่างระหว่างแผ่นประจุลบกับแผ่นประจุบวก, s, V = Es

    ถ้าพิจารณากรณี จุดประจุ ( point charge ) สนามไฟฟ้าจะไม่คงที่ขณะที่มันอยู่ระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุ เรารู้ว่าแรงบนประจุทดสอบ q เท่ากับ สนามไฟฟ้า ณ จุดใด ๆ รอบ ๆ จุดประจุ Q เป็น

    เกิดคำถามว่า นักเรียนจะหาศักย์ไฟฟ้าของจุดประจุอย่างไร ?

      ณ ระยะทางอนันต์, ศักย์เป็นศูนย์       นี้คือ ศักย์

      ถ้าโปรตอนมีประจุ +Q = 1.6 x 10-19 C

      ถามว่า ความต่างศักย์ ( V ) จากโปรตอน ณ ระยะทาง  R = ?

    นักเรียนสามารถแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นเชิงกราฟได้ด้วย เหมือนกับตอนที่นักเรียนแสดงสนามไฟฟ้าเป็นเส้นแรงสนาม

    ดังนั้น นักเรียนสามารถแสดงศักย์โดยใช้ผิวสมศักย์ ( equipotential surfaces ) หมายความว่า- พื้นผิวที่มีศักย์บนแต่ละพื้นผิวเหมือนกันหมด ยกตัวอย่างเช่น ศักย์จากจุดประจุขึ้นอยู่กับระยะทาง ( หรือรัศมีของวงกลม ), ผิวสมศักย์ เนื่องจากจุดประจุเป็นทรงกลมรอบ ๆ จุดประจุ ดูรูป (click)รูปผิวสมศักย์เป็นทรงกลมรอบจุดประจ

 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.