|
|
|
ดังนั้นงานเมื่อเคลื่อนประจุบวก, q
, จากตัวนำแผ่นลบไปเป็นระยะทาง
s ตรงไปหาแผ่นตัวนำประจุบวก 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)รูปผิวสมศักย์เป็นทรงกลมรอบจุดประจุ |
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.