ประจุไฟฟ้าและกระบวนการทำประจุ
| English | ไทย |
|---|---|
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | อิเล็กตรอน |
| insulators/ˈɪnsjuːleɪtəz/ | ฉนวน |
| conductor/kənˈdʌktə/ | ตัวนำ |
| polarises/ˈpəʊləraɪzɪz/ | ทำให้มีขั้วไฟฟ้า |
| ground/ɡraʊnd/ | กราวด์ (ดิน) |
| conservation of charge/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv tʃɑːdʒ/ | การอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า |
สามวิธีการเคลื่อนย้ายประจุ — ไม่มีอะไรสร้างประจุใหม่
- คุณสามารถทำให้วัตถุมีประจุได้ แต่คุณไม่เคย สร้าง ประจุขึ้นมาใหม่.
- การทำให้มีประจุ เพียงแค่เคลื่อนย้าย อิเล็กตรอน จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเท่านั้น.
- วัตถุหนึ่งได้รับอิเล็กตรอน (จึงมีประจุลบ); อีกวัตถุหนึ่งสูญเสียอิเล็กตรอน (จึงมีประจุบวก).
- มีสามวิธีที่จะทำ如此: การเสียดสี, การนำพา และ การเหนี่ยวนำ.
เมื่อคุณทำประจุให้วัตถุ สิ่งใดที่เคลื่อนที่จริง ๆ?
การทำประจุเป็นการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน; โปรตอนยังคงยึดอยู่ในนิวเคลียส
การทำให้มีประจุโดยการเสียดสี
- ขูดวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันเข้าด้วยกันและอิเล็กตรอนจะถูกขัดออกจากรายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง.
- วัสดุที่จับอิเล็กตรอนจะได้เป็น ประจุลบ; ส่วนอีกฝ่ายจะเป็น ประจุบวก.
- วิธีนี้ทำงานได้ดีที่สุดกับ ฉนวน เช่น พลาสติกหรือเส้นผม.
- ประจุจะคงอยู่ที่จุดที่ถูกขูดไว้ — ฉนวนไม่ยอมให้มันไหลผ่าน.
ถูและทำประจุ
ถูวัสดุแล้วดูการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ทำให้เกิดประจุที่เท่ากันแต่มีเครื่องหมายตรงข้ามกัน
วัสดุที่ไม่อนุญาตให้ประจุไหลผ่านเรียกว่า ____
ฉนวน (พลาสติก, ผม, กระจก) เก็บประจุไว้ที่ตำแหน่งที่วาง
การทำให้มีประจุด้วยการนำพา (Conduction)
- สัมผัสวัตถุที่มีประจุเข้ากับตัวนำที่เป็นกลางและประจุจะไหลข้าม.
- พวกเขาแบ่งปันประจุ ดังนั้นทั้งสองจึงจบลงด้วย สัญญาณเดียวกัน.
- ตัวนำอนุญาตให้ประจุเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นมันจึงกระจายตัวบนพื้นผิว.
- ถอดการสัมผัสออกแล้วตัวนำจะเก็บส่วนแบ่งของมันไว้.
การทำประจุด้วยการนำ (สัมผัสโดยตรง) ทำให้วัตถุมีเครื่องหมายเดียวกับแหล่งกำเนิด
การสัมผัสแบ่งปันประจุ ทำให้ทั้งสองมีเครื่องหมายเดียวกัน
การทำให้มีประจุด้วยการเหนี่ยวนำ (Induction)
- นำแท่งที่มีประจุเข้าไป ใกล้ (โดยไม่สัมผัส) กับตัวนำ.
- สนามของแท่งจะผลักประจุชนิดเดียวกันออกไปและดึงประจุต่างชนิดเข้ามาใกล้ — ตัวนำ发生了 การเกิดขั้ว (polarises).
- ตอนนี้ ต่อลงดิน ที่ด้านไกล: ประจุที่ไม่ต้องการจะล่องลอย去向โลก.
- ลบการต่อลงดินออก แล้วค่อยๆ ลบแท่งออก — ตัวนำจะยังคง สัญญาณตรงข้าม ไว้.
แท่งบวกทำให้ทรงกลมเป็นประจุด้วยการเหนี่ยวนำ (พร้อมการต่อพื้น) ทรงกลมจะจบลงด้วย:
การเหนี่ยวนำทำให้มีเครื่องหมายตรงข้าม — แท่งบวกจะทำให้ทรงกลมมีประจุลบ
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับการทำประจุ
แรงเสียดทานเหมาะกับฉนวน, การเหนี่ยวนำไม่มีการสัมผัส, การนำแบ่งปันเครื่องหมาย การทำประจุไม่เคยสร้างประจุใหม่
ประจุถูกอนุรักษ์เสมอ
- บวกผลรวมของประจุก่อนและหลัง: ผลรวมทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลง.
- อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เท่านั้น—they are not made or destroyed.
- นี่คือ กฎการอนุรักษ์ประจุ.
- มันใช้ได้กับทุกวิธีการทำให้มีประจุและทุกวงจร.
ปริมาณประจุรวมก่อนและหลังกระบวนการทำประจุใดๆ เป็นเท่ากัน — ประจุเป็น ____
ประจุคงที่; อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เท่านั้น
คุณถือแท่งที่มี ประจุลบ เข้าใกล้ทรงกลมโลหะและต่อด้านไกลลงดิน.
- แท่งจะผลักอิเล็กตรอนไปที่ด้านไกล ซึ่ง kemudianจะไหลลงสู่โลก.
- ลบการต่อลงดินออก แล้วค่อยๆ ลบแท่งออก: ทรงกลมจะถูกทิ้งไว้ด้วย ประจุบวก — ตรงข้ามกับแท่ง.
การนำพา ทิ้งไว้ซึ่ง สัญญาณเดียวกัน กับแหล่งกำเนิด; การเหนี่ยวนำ ทิ้งไว้ซึ่ง สัญญาณตรงข้าม. การสับสนระหว่างสองสิ่งนี้เป็นข้อผิดพลาดคลาสสิกของการทำให้มีประจุ — ตรวจสอบว่าแหล่งกำเนิดสัมผัสกับวัตถุจริงหรือไม่.
การทำให้มีประจุ เคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน ไม่เคยสร้างมันขึ้นมา. การเสียดสี และ การนำพา ทิ้งไว้ซึ่งสัญญาณเดียวกับแหล่งกำเนิด; การเหนี่ยวนำ (เกิดขั้ว, ต่อลงดิน) ทิ้งไว้ซึ่งสัญญาณตรงข้าม. ในทุกกรณี, ประจุถูกอนุรักษ์.