ไฟฟ้าสถิต (Static electricity หรือ Electrostatic
Charges)
เป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากัน ปกติจะแสดงในรูปการดึงดูด,การผลักกันและเกิดประกายไฟ
เป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากัน ปกติจะแสดงในรูปการดึงดูด,การผลักกันและเกิดประกายไฟ
ประจุไฟฟ้า
(Charge)( Law of Conservation of Charge )
ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางไฟฟ้าปริมาณหนึ่งที่กำหนดขึ้น
ธรรมชาติของสสารจะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆที่มีลักษณะและมีสมบัติเหมือนกันที่เรียกว่า อะตอม(atom) ภายในอะตอม จะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 3 ชนิดได้แก่
โปรตอน (proton) นิวตรอน (neutron)
และ อิเล็กตรอน (electron)โดยที่โปรตอนมีประจุไฟฟ้าบวก กับนิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้ารวมกันอยู่เป็นแกนกลางเรียกว่านิวเคลียส (nucleus)
ส่วนอิเล็กตรอน มีประจุไฟฟ้าลบ จะอยู่รอบๆนิวเคลียส
การถ่ายเทประจุไฟฟ้า (Electrostatic Discharge)
การถ่ายเทประจุไฟฟ้า (Electrostatic Discharge) คือการถ่ายเทประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
เมื่อประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุ 2 ชนิดไม่เท่ากันตัวอย่างการเกิดไฟฟ้าสถิตและการถ่ายเทประจุไฟฟ้า เมื่อเราใส่รองเท้าหนังแล้วเดินไปบนพื้นที่ปูด้วยขนสัตว์หรือพรม
เมื่อเดินไปจับลูกบิดประตูจะมีความรู้สึกว่าถูกไฟช๊อต
ที่เป็นเช่นนี้สามารถอธิบายได้ว่า เกิดประจุไฟฟ้าขึ้นจากการขัดสีของวัตถุ 2
ชนิด วัตถุใดสูญเสียอิเล็กตรอนไปจะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก
ส่วนวัตถุใดได้รับอิเล็กตรอนมาจะมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ
ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุที่มาขัดสีกัน
การเหนี่ยวนำประจุไฟฟ้า
ภาพแสดงการเหนี่ยวนำประจุไฟฟ้าบนวัตถุตัวนำ(conductor)
การทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้าโดยการเหนี่ยวนำ ทำได้โดยการนำวัตถุซึ่งมีประจุไฟฟ้าเข้าไปใกล้ ๆ วัตถุที่เป็นกลางจะทำให้ เกิดการเนี่ยวนำให้ประจุไฟฟ้าที่อยู่ในวัตถุที่เป็นกลางเกิดการจัดเรียงตัวใหม่ เนื่องจากแรงทางคูลอมบ์ เป็นผลทำให้วัตถุที่เป็นกลางจะมีประจุไฟฟ้าเกิดขึ้น โดยประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นตรงด้านใกล้กับวัตถุที่มาเหนี่ยวนำจะเป็นชนิดตรงกันข้ามกับประจุที่มาเหนี่ยวนำ และด้านไกลกับวัตถุที่มาเหนี่ยวนำจะเกิดประจุชนิดเดียวกัน
การเหนี่ยวนำ ต่อสายดิน
และตัดสายดิน
รูปการทำให้วัตถุทรงกลมตัวนำมีประจุไฟฟ้าบวก
โดยวิธีการเหนี่นวนำ
รูป (a) นำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าลบเข้ามา(ใกล้ๆ)วัตถุทรงกลม เหนี่ยวนำทำให้แยกประจุออกเป็น
2 ส่วน
รูป (b) ต่อสายดิน(หรืออาจใช้มือแตะ)เข้าที่วัตถุตัวนำทรงกลม
รูป (c) อิเลกตรอนจากวัตถุตัวนำทรงกลม จะถูกผลักลงสู่พื้นดิน แล้วจึงตัดสายดินออก
รูป (d) เมื่อนำวัตถุที่มีประจุลบออกไป
อิเล็กตรอนจากพื้นดินกลับขึ้นมาบนตัวนำทรงกลมไม่ได้ทำให้วัตถุตัวนำทรงกลมมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก
การเหนี่ยวนำบนวัตถุตัวนำหลายอันวางชิดกัน
แล้วแยกออกจากกัน
รูป (1)
ทรงกลมตัวนำ 2 อันวางชิดกัน พื้นฉนวนป้องกันการถ่ายเทประจุกับพื้น
รูป (2) และ (3) นำวัตถุมีประจุลบเจ้ามาใกล้ทรงกลมลูกหนึ่ง
ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำประจุไฟฟ้า(อิเล็กตรอน
จะถูกผลักไปอยู่บนทรงกลมลูกที่อยู่ไกล)
รูป (4) แยกทรงกลมตัวนำออกจากกัน (ยังไม่เอาวัตถุมีประจุลบออกไป)
รูป (5) นำวัตถุที่มีประจุลบออกไป จะได้ทรงกลมตัวนำลูกแรกมีประจุบวก
ซึ่งเป็นชนิดตรงกันข้ามกับวัตถุที่เอาเข้ามาใกล้ และทรงกลมลูกไกลจะมีประจุลบชนิดเดียวกับวัตถุนำเข้ามาใกล้
อิเล็กโทรสโคป ( electroscope)
อิเล็กโทรสโคป
เป็นเครื่องมือสำหรับตรวจไฟฟ้าสถิต อิเล็กโทรสโคปที่ควรทราบมี 2 ชนิด
1. อิเล็กโทรสโคปแบบพิธบอล (Pith ball electroscope)
อิเล็กโทรสโคปแบบนี้เป็นอิเล็กโทรสโคปแบบง่ายที่สุด
ประกอบด้วยลูกกลมเล็กทำด้วยเม็ดโฟม หรือไส้หญ้าปล้องซึ่งมีน้ำหนักเบามาก
ตัวลูกกลมแขวนด้วยเชือกด้าย หรือไหมเส้นเล็กๆ จากปลายเสาที่ตั้งบนแท่นฉนวนไฟฟ้า
ดังรูป
2. อิเล็กโทรสโคปแบบแผ่นโลหะบาง( leaf electroscope)
อิเล็กโทรสโคปแบบนี้ประกอบแผ่นโลหะบางๆ
สองแผ่น ติดห้อยประกบกันที่ปลายแท่งโลหะ AB ปลายบนของแท่งโลหะนี้เชื่อมติดกับจานโลหะ D ตัวแท่งโลหะสอดติดแน่นอยู่ในฉนวนไฟฟ้าท่อนหนึ่ง (ระบายทึบในรูป) ท่อนฉนวนเสียบแน่นอยู่กับปลั๊กยาง P ซึ่งสอดแนบสนิทกับฝาบนของขวดแก้วหรือขวดพลาสติก เพื่อให้มองเห็นแผ่นโลหะบางได้สะดวก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น