ไฟฟ้าสถิต หรือ Static electricity เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากความไม่สมดุลของปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบภายในวัสดุหรือบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งประจุไฟฟ้าเหล่านั้นจะยังคงอยู่จนกระทั่งเกิดการเคลื่อนที่หรือมีการถ่ายเทประจุ (Electrostatic Discharge) Show
โดยปกติแล้ววัสดุทุกชนิดมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า (มีปริมาณของประจุบวกและประจุลบอย่างละเท่า ๆ กัน) แต่หากมีการขัดถู สัมผัส หรือเสียดสีกันระหว่างวัสดุก็จะทำให้ประจุไฟฟ้าเหล่านี้จะเกิดการเปลี่ยนแปลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัสดุประเภทที่ไม่นำไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า ฉนวน เช่น การนำลูกโป่งมาถูกับเส้นผม หรือการสัมผัสกันระหว่างรองเท้าหนังและพรมเช็ดเท้า สิ่งเหล่านี้จะทำให้เกิดการถ่ายเทประจุไฟฟ้า เป็นผลให้เกิดความไม่สมดุลของจำนวนประจุบวกและประจุลบในวัสดุแต่ละชิ้น ด้วยเหตุนี้วัสดุที่ต่างก็มีความไม่สมดุลของประจุไฟฟ้าจึงมีความพยายามถ่ายเทประจุไฟฟ้ากับวัสดุอื่นๆ เพื่อสร้างความสมดุลให้กับตัวเอง และการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้านี้เองที่เป็นสาเหตุของความรู้สึกที่คล้ายกับการถูกไฟฟ้าช็อตหรือที่เรียกว่า ไฟฟ้าสถิต
ประจุไฟฟ้าคือ อำนาจทางไฟฟ้า วึ่งมี 2 ชนิด ได้แก่
ซึ่งวัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้า จะมีจำนวนโปรตอนเท่ากับอิเล้กตรอน
แรงระหว่างประจุมี 2 แบบ ได้แก่ แรงดูดและแรงผลัก ดังรูป
กฎการอนุรักษ์ประจุการทำให้วัตถุมีประจุไฟฟ้าด้วยวิธีต่าง ๆ จะเป็นการเคลื่อนย้ายประจุจากที่หนึ่งไปขังอีกที่หนึ่ง ซึ่งจะได้ว่าผลรวมของจำนวนประจุทั้งหมดคงที่เท่าเดิม การทำให้วัตถุที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเกิดประจุทำได้ 3 วิธี คือ
การถ่ายเทประจุการถ่ายเทประจุไฟฟ้า หรือ Electrostatic Discharge เป็นการที่ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุ 2 ชนิดไม่เท่ากัน เกิดขึ้นจากความต่างศักดิ์ไฟฟ้า โดยหลังถ่ายประจุแล้ว วัตถุทั้งสองจะต้องมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน โดยประจุไฟฟ้ารวมจะยังคงเท่าเดิม
กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law)Charles Coulomb เป็นผู้เสนอกฎของคูลอมบ์ ซึ่งกล่าวถึงแรงกระทำระหว่างประจุ ดังนี้
สนามไฟฟ้า (Electric Field)
เส้นสนามไฟฟ้า (Electric Field Line)มีคุณสมบัติ ดังนี้
จุดสะเทิน คืออะไรเป็นบริเวณที่ไม่มีสนามไฟฟ้า เนื่องจากทิศทางของสนามไฟฟ้า 2 บริเวณขึ้นไป มีทิศทางตรงกันข้ามกัน และขนาดพอๆกันหรือขนาดพอดีที่ทำให้สนามไฟฟ้าหักล้างกันหมด
ตำแหน่งของจุดสะเทิน แรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุในสนาม สูตรสนามไฟฟ้าแม่เหล็กคู่ขนาน คือ E = V/d โดย
ศักย์ไฟฟ้า (Electric Potential)เมื่อประจุอยู่ในสนามไฟฟ้า ประจุจะมีพลังงานศักย์ (E) เนื่องจากแรงทางไฟฟ้าที่กระทำต่อประจุ เราเรียก พลังงานศักย์ไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยประจุว่า “ศักย์ไฟฟ้า”
ตัวเก็บประจุและความจุไฟฟ้า (Capacitor and Capacitance)
ตัวอย่างข้อสอบ เรื่อง ไฟฟ้าสถิต1. ตัวนําทรงกลม A , B , C , และ D มีขนาดเท่ากันและเป็นกลางทางไฟฟ้าวางติดกันตามลําดับอยู่บนฉนวนไฟฟ้า นําแท่งประจุลบเข้าใกล้ทรงกลม D แล้วแยกให้ออกจากกันทีละลูก โดยเริ่มจาก A ก่อนจนกระทั่งถึง C หลังจากแยกกันแล้ว ประจุที่อยู่บนทรงกลมแต่ละลูกเรียงตามลําดับจะเป็นดังนี้ ก. ลบ กลาง ลบ บวก 2. จุดประจุ 3 จุดประจุ วางอยู่ที่มุมของสามเหลี่ยมด้านเท่ายาวด้านละ 2 เซนติเมตร ทำให้จุดที่เส้นมัธยฐานทั้งสามตัดกันมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ หากจุดประจุ 2 จุดประจุมีค่า +2 และ +4 ไมโครคูลอมบ์ จงหาค่าจุดประจุตัวที่ 3 ก. -8 ไมโครคูลอมบ์ 3. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้องที่สุด ก. สนามไฟฟ้าที่จุด ๆ หนึ่งคือ แรงต่อหนึ่งหน่วยประจุที่กระทำต่อประจุทดสอบขนาดเล็กที่วางอยู่ที่จุดนั้น และมีหน่วยเป็นโวลต์-เมตร 4. ถ้ากล่าวถึงประจุไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะหมายถึงข้อใด * ก. นิวเคลียส 5. สนามไฟฟ้าที่จุดใด ๆ หมายถึงข้อใด ก. ศักย์ไฟฟ้าต่อหนึ่งหน่วยระยะทางของจุดนั้น
ฟิสิกส์ ม. ปลาย ต้องเรียนเรื่องอะไรบ้างการเรียนฟิสิกส์ ม.ปลาย ตั้งแต่ฟิสิกส์ ม.4 ฟิสิกส์ ม.5 หรือ ฟิสิกส์ ม.6 นอกจากเรื่องไฟฟ้าสถิตที่จะต้องเจอแล้ว การเรียนวิชานี้ยังครอบคลุมไปถึงเรื่องอื่น ๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกฎนิวตัน, การเคลื่อนที่แนวตรง, การเคลื่อนที่แบบต่าง ๆ, โมเมนตัม, งานและพลังงาน, การหมุน, แรงและกฏการเคลื่อนที่, การเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย, การเคลื่อนที่แนวโค้ง, สมดุลกล, คลื่นกล, คลื่นเสียง, แสง, ของไหล, ความร้อน, ของแข็งและของไหล, ไฟฟ้ากระแสตรง, สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า, ไฟฟ้ากระแสสลับ, ฟิสิกส์อะตอม, ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และอื่น ๆ ดังนั้น ใครที่กำลังเตรียมตัวจะเลือกเรียนสายวิทย์ หรือกำลังเรียนสายวิทย์อยู่ ก็จะต้องเจอกับการเรียนเรื่องต่าง ๆ เหล่านี้อย่างแน่นอน
คอร์สเรียน Private ตัวต่อตัวเป็นคอร์สเรียนที่ผู้เรียนสามารถออกแบบการเรียนให้เหมาะกับตัวเองได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเรียนเพื่อติวสอบปลายภาค, ติวเพิ่มเกรด, กวดวิชาเข้ามหาวิทยาลัย ก็สามารถเลือกได้ตามแบบที่เราต้องการได้ด้วยหลักสูตรจำนวน 10 ชม. แต่หากใครที่พื้นฐานอ่อนหรืออยากมาเรียนเนื้อหาล่วงหน้าก็สามารถเพิ่มชั่วโมงเรียนให้เหมาะสมกับเราได้ |