กำลังโหลดข้อมูล กรุณารอสักครู่ ...
ศูนย์เครือข่ายพัฒนาคุณภาพการศึกษาที่ 9    ฝางใต้  ปฎิทินกิจกรรม     facebook  Gmail     หน้าแรก
 
คลังความรู้
   อาหารและสารอาหาร
   กระรอกรอบรู้
   เด็กกับมือถือ อันตรายหรือไม่?
    ประจุไฟฟ้าอิสระ
   คุณภาพของน้ำดื่ม
 
เอกสาร คู่มือ ประกอบการอบรม
    เอกสารอบรมเรื่องaaa
    เอกสารอบรมเรื่องbbbb
    เอกสารอบรมเรื่องccc
    document 001
    document 002
Breaking News
  Latest News
 
News Online

ไทยรัฐ | เดลินิวส์ | มติชน| คม ชัด ลึก| ข่าวสด เนชั่นแนล Geographic | ห้องสมุดรอบโลก | สวทช. ธรรมะไทย | พระไตรปิฎกออนไลน์ | ลานธรรมเสวนา
ธรรมะจักร | กัลยาณมิตร | พระธรรมกาย วิชาการ.คอม | ทรูปลูกปัญญา | สสส.| รักบ้านเกิด.

 
 
 

ประจุไฟฟ้าอิสระ

7435 1

ภาพ หมู่บินธันเดอร์เบิร์ด 
ที่มา ไทยรัฐ

         เมื่อหลายปีก่อนมี หมู่บินผาดแผลงชื่อ "ธันเดอร์เบิร์ด Thunderbirds" หรือ "วิหคสายฟ้า" ซึ่งเป็นฝูงบินสาธิตของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกามาแสดงที่ประเทศไทย ชื่อของหมู่บินมาจากชื่อของนกยักษ์ในตำนานของอินเดียแดง เชื่อว่า มีปีกกว้างถึง 8 เมตร เวลากระพือปีกจะทำให้เกิดฟ้าร้อง ฟ้าแลบได้ และจะแกะสลักเป็นรูปนกธันเดอร์ที่หัวเสาอินเดียแดง

7435 2

ภาพ นกธันเดอร์ที่หัวเสาอินเดียแดง
ที่มา https://th.wikipedia.org/wiki/Thunderbird_on_Totem_Pole.jpg

        ซึ่งนกธันเดอร์เบิร์ดถูกนำมาสร้างในภาพยนตร์เรื่อง AVATAR ชื่อ โทรุค มัคโต ซึ่งมีขนาดลำตัวและปีกใกล้เคียงกับ ธันเดอร์เบิร์ด แต่แตกต่างตรงที่ไม่ทำให้เกิดฟ้าแลบเวลากระพือปีก แต่ทำสามารถพ่นไฟได้แทน

        จริงๆ แล้วการเกิดฟ้าแลบ เป็นปรากฏการณ์ที่พบในธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากการที่ประจุไฟฟ้าอิสระที่เกิดขึ้นในอากาศเกิดการเคลื่อนที่อากาศ

ประจุไฟฟ้ามาจากไหน

          โดยปกติอะตอมจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า นั่นคือ มีประจุบวกและประจุลบในอะตอมเท่ากันจึงไม่แสดงอำนาจทางไฟฟ้า เมื่อวัตถุได้รับพลังงานจะทำให้อิเล็กตรอนหรือไอออนอิสระเกิดการเคลื่อนที่ ส่งผลให้จำนวนประจุลบและประจุบวกไม่เท่ากัน เรียกว่า วัตถุมีประจุ  (charge  body) วัตถุที่มีประจุจะแสดงอำนาจไฟฟ้าตามชนิดของประจุที่มากกว่า เรียกว่า ประจุอิสระ  (Free charge) โดยประจุอิสระจะเท่ากับผลต่างของจำนวนประจุบวกกับประจุลบที่มีอยู่จริง

การเกิดประจุอิสระทำได้อย่างไร

            การทำให้วัตถุมีประจุสามารถทำได้หลายวิธีแต่ในที่นี้จะนำเสนอเพียง 3 แบบ คือ

  1. การเกิดประจุโดยการขัดถู (charging  by  friction)  คือ การนำวัตถุต่างชนิดถูกัน เช่น นำผ้าสักหลาดมาถูกับแผ่นพีวีซี งานของแรงที่ใช้ถู ทำให้อิเล็กตรอนจะถ่ายโอนไปยังอีกวัตถุหนึ่ง วัตถุที่รับอิเล็กตรอนเพิ่มเข้าไปจะมีประจุลบส่วนวัตถุที่เสียอิเล็กตรอนไปจะมีประจุบวก อาจจะทดลองอย่างง่ายด้วยการนำลูกโป่งมาถูกับศีรษะ  สังเกตเส้นผมจะติดไปกับลูกโป่งดังภาพ  

7435 3

ภาพ การเกิดประจุโดยการนำลูกโป่งถูกับเส้นผม
ที่มา  https://www.youtube.com/watch?v=zzg4Z2Bwdws

 

  1. การเกิดประจุโดยการสัมผัส  (charging by conduction) คือ การนำวัตถุตัวนำที่มีประจุอิสระอยู่ มาสัมผัสกับตัวนำที่เราต้องการ จะให้เกิดมีประจุอิสระ โดยการถ่ายเทประจุไฟฟ้าระหว่างตัวนำทั้งสอง และในที่สุดตัวนำทั้งสองต่างจะมีประจุอิสระ เราอาจจะทดลองง่ายๆ ด้วยการนำคอนเฟล็กวางบนโต๊ะพยายามกระจายคอนเฟล็กให้ไม่ซ้อนทับกันใช้แผ่นพลาสติกใสวางบนคอนเฟล็กให้ห่างจากคอนเฟล็ก ประมาณ 1 นิ้ว ใช้ผ้าขนสัตว์ถูบนแผ่นพลาสติกใส คอนเฟล็กจะดูดติดขึ้นมาติดกับแผ่นพลาสติก

7435 4

ภาพการทำให้วัตถุตัวนำเกิดประจุไฟฟ้าอิสระโดยการแตะหรือสัมผัส

7435 5

ภาพ การเกิดประจุโดยการขัดถูบนแผ่นพลาสติก
ที่มา https://www.youtube.com/watch?v=zzg4Z2Bwdws

 

  1. การเกิดประจุโดยการเหนี่ยวนำ (charge by induction) คือ การนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าชนิดหนึ่งไปใกล้วัตถุที่เป็นกลาง แล้วทำให้เกิดประจุชนิดตรงข้ามบนวัตถุนี้ ประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า ประจุเหนี่ยวนำ (induced charge) การทดลองที่เรามักจะพบเห็นคือการนำหวีพลาสติกมาถูกับผ้าสักหลาด แล้วนำไปใกล้กับกระดาษชิ้นเล็กๆ พบว่า กระดาษชิ้นเล็กๆ ดูดติดขึ้นมากับหวี7435 6

    ภาพ อธิบายการเกิดประจุโดยการเหนี่ยวนำ
    ที่มา หนังสือ Physics for Scientists and Engineers with Modern 

 

7435 7

ภาพ อธิบายการทดลองหวีดูดกระดาษชิ้นเล็กๆ
ที่มา หนังสือ Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics

 

ประจุบวกและประจุลบเกิดขึ้นอย่างไร

         เป็นที่ทราบกันดีอยู่ว่าอะตอมนั้นเป็นกลางทางไฟฟ้า คือ มีประจุบวกและประจุลบเท่ากัน ถ้าอะตอมนั้นสูญเสียประจุลบไปทำให้ประจุบวกเกินมาอะตอมจึงแสดงอำนาจทางไฟฟ้าเป็นบวก ลองคิดย้อนไปถึงวิชาเคมีเมื่อสูญเสียประจุไปก็จะแสดงไอออนบวก ในทำนองเดียวกันถ้าอะตอมรับอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นมา ทำให้อะตอมนั้นขาดความเป็นกลางทางไฟฟ้าจึงแสดงอำนาจทางไฟฟ้าเป็นลบ

         จากการทดลองจับคู่วัตถุมาถูกัน พบว่าวัตถุแต่ละชนิดมีความยากง่ายในการสูญเสียอิเล็กตรอนต่างกันและยังขึ้นอยู่กับคู่ของวัตถุที่นำมาถูกันด้วย จากการทดลองนำวัตถุต่างชนิดที่เป็นคู่ที่เหมาะสมกันมาถูกันแล้วจัดเรียงลำดับตามความยากง่ายในการสูญเสียอิเล็กตรอน ดังตารางโดยวัตถุในลำดับสูงกว่าจะสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายกว่าเมื่อจับคู่มาถูกัน วัตถุในลำดับสูงกว่าจึงมีประจุไฟฟ้าเป็นประจุบวก ขณะที่วัตถุในลำดับต่ำกว่าจะมีประจุไฟฟ้าเป็นประจุลบ เช่น เมื่อถูแก้วผิวเกลี้ยง (ลำดับ 7) ด้วยขนสัตว์ (ลำดับ1) ผ้าขนสัตว์มีลำดับสูงกว่าแก้วผิวเกลี้ยง ผ้าขนสัตว์จึงมีประจุบวก ส่วนแก้วผิวเกลี้ยงมีประจุลบ นั่นแสดงว่าผ้าขนสัตว์เสียอิเล็กตรอนไปให้กับแก้วผิวเกลี้ยง ประจุบวกจึงเกินมาในผ้าขนสัตว์ ส่วนประจุลบถูกถ่ายเทไปยังแก้วผิเกลี้ยง

        แต่ถ้าถูแก้วผิวเกลี้ยง  (ลำดับ7) ด้วยผ้าแพร (ลำดับ 10) แก้วผิวเกลี้ยงมีลำดับสูงกว่าผ้าแพร แก้วผิวเกลี้ยงจึงมีประจุไฟฟ้าบวกส่วนผ้าแพรจะมีประจุไฟฟ้าลบ เป็นเพราะรับอิเล็กตรอนมาจากแก้วผิวเกลี้ยงนั่นเอง   

         ตารางแสดงการเรียงลำดับวัตถุที่ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตโดยการถู

           7435 8

        การถ่ายโอนประจุระหว่างคู่วัตถุที่นำมาถูกันเป็นผลจากเปลี่ยนรูปจากงานหรือพลังงานกลจากการ    ถูไปเป็นความร้อนแล้วถ่ายโอนให้กับอิเล็กตรอนของอะตอมบริเวณที่ถูกัน ทำให้พลังงานของอิเล็กตรอนสูงขึ้นจนหลุดเป็นอิสระจากอะตอมและถ่ายโอนไปยังอีกวัตถุหนึ่ง อะตอมของวัตถุที่ได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นจึงมีประจุเป็นลบ ส่วนอะตอมของวัตถุที่เสียอิเล็กตรอนจะมีประจุบวก การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้าจึงไม่ใช่การสร้างประจุขึ้นใหม่ แต่เป็นเพียงการถ่ายโอนประจุจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง โดยที่ผลรวมของปริมาณประจุทั้งหมดของระบบยังคงเท่าเดิมซึ่งเรียกว่า กฎการอนุรักษ์ของประจุไฟฟ้า (Law of Conservation of Charge)

 

 
 
 
 
  ที่มา:  คลิกที่นี่  
Language:
Access มุมสมาชิก
 
   Access to management
User
Password
ประเภท
 
 
โรงเรียนในสังกัด
 โรงเรียนชุมชนบ้านฝาง
 โรงเรียนหนองชาดพิทยาคม
 โรงเรียนห้วยหว้าวิทยาคม
 โรงเรียนคำหัวช้าง โนนตุ่น ป่ามะนาว
 โรงเรียนไตรมิตรวิทยาคาร
 โรงเรียนบ้านหนองคลอง
 โรงเรียนแดงราษฎร์สามัคคี
 โรงเรียนโนนฆ้องวิทยาคาร
 โรงเรียนแก่นเท่าพัฒนศึกษา
 โรงเรียนหนองแวงคุรุราษฎร์รังสรร
 โรงเรียนหินกองวิทยา
 โรงเรียนหินตั้งหนองอีเลิง
 โรงเรียนบ้านเขื่อนกระพี้ศึกษา
 โรงเรียนบ้านค้อ
 โรงเรียนบ้านกระเดื่อง
 โรงเรียนหินฮาวคุรุประชาสรรค์
 โรงเรียนพงษ์ภิญโญ 2
 โรงเรียนบ้านวังโพน
 โรงเรียนบ้านหนองคลอง
 
Check Post
 
Statistic & Counter

ขณะนี้ออนไลน์: 1 คน

สถิติวันนี้:      2 คน

สถิติเดือนนี้:   30 คน

สถิติปีนี้:        301 คน

สถิติทั้งหมด: 970 คน