ประจุไฟฟ้าสถิต
| English | ไทย |
|---|---|
| static electricity/ˈstætɪk ɪlekˈtrɪsɪti/ | ไฟฟ้าสถิต |
| charge/tʃɑːdʒ/ | ประจุไฟฟ้า |
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | อิเล็กตรอน |
| coulombs/ˈkuːlɒmz/ | คูลอม |
| conductor/kənˈdʌktə/ | ตัวนำ |
| insulator/ˈɪnsjuːleɪtə/ | ฉนวน |
| electric field/ɪˈlektrɪk fiːld/ | สนามไฟฟ้า |
| ion/ˈaɪɒn/ | ไอออน |
การเกิดประกายไฟและลูกโป่งติดผนัง
- ถูกลูกโป่งกับผม แล้วมันติดผนัง; ฟ้าผ่าคือผลเดียวกันในรูปแบบยักษ์ใหญ่
- ทั้งสองเกิดจาก ประจุไฟฟ้าสถิต — ประจุที่สะสมและไม่เคลื่อนที่
- ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับ อิเล็กตรอน ขนาดเล็ก
ประจุไฟฟ้า
- มีประจุไฟฟ้าสองชนิด: บวก และ ลบ
- กฎคล้ายกับขั้วแม่เหล็ก: ประจุเหมือนกันผลักกัน, ประจุต่างกันดูดกัน
- ประจุวัดได้ในหน่วย คูลอม (C)
ถูลูกโป่งแล้วดูมันมีประจุ
การถูทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปยังลูกโป่ง ทำให้ลูกโป่งมีประจุลบ — จากนั้นมันจะดึงดูดผนังหรือเส้นผมที่มีประจุเป็นกลาง แต่จะผลักกันกับลูกโป่งอีกใบที่มีประจุลบ
ประจุลบสองประจุจะดึงดูดกันเอง
ประจุชนิดเดียวกันจะผลักกัน; มีเพียงประจุต่างชนิดกัน (+ และ −) เท่านั้นที่จะดึงดูดกัน
การทำให้มีประจุโดยการเสียดสี
- ถูกระหว่างวัสดุที่แตกต่างกัน อิเล็กตรอน (อนุภาคลบขนาดเล็ก) เคลื่อนที่จากตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง
- วัสดุที่ รับ อิเล็กตรอนจะกลายเป็น ลบ; วัสดุที่ สูญเสีย จะกลายเป็น บวก
- เพียง อิเล็กตรอนลบ เท่านั้นที่เคลื่อนที่ — ประจุบวกจะคงที่
- ตัวอย่าง: ก้านพลาสติกที่ถูกถูด้วยผ้าจะกลายเป็นลบ (เพราะรับอิเล็กตรอน); ผ้าจะถูกทิ้งไว้เป็นบวก
เมื่อคุณถูแท่งพลาสติกด้วยผ้า แท่งพลาสติกจะได้รับอิเล็กตรอน แท่งพลาสติกจะมี:
การได้รับอิเล็กตรอน (ซึ่งมีประจุลบ) ทำให้แท่งมีประจุลบ ส่วนผ้าซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนไป จะมีประจุบวกเหลืออยู่
ระหว่างการชาร์จด้วยการเสียดสี สิ่งใดที่เคลื่อนที่จริง ๆ ระหว่างวัสดุ?
มีเพียงอิเล็กตรอนประจุลบเท่านั้นที่เคลื่อนที่ ประจุบวกจะคงที่อยู่ตำแหน่งเดิม
จับคู่แนวคิดเกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตแต่ละข้อกับความหมายของมัน
แต่ละรายการเชื่อมโยงพจน์กับความหมายที่ถูกต้อง
ตัวนำและฉนวน
- ตัวนำ (ทองแดงและโลหะอื่นๆ) อนุญาตให้ประจุไหลผ่านได้ง่าย เพราะมี อิเล็กตรอนอิสระ
- ฉนวน (พลาสติก, ยาง, แก้ว) ไม่สามารถ — อิเล็กตรอนไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
- ทดสอบ: วางวัสดุลงในวงจรพร้อมหลอดไฟและแบตเตอรี่ — หลอดไฟจะสว่างก็ต่อเมื่อเป็นตัวนำเท่านั้น
ทำไมทองแดงจึงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี?
ตัวนำมีอิเล็กตรอนอิสระที่ไหลผ่านได้ ตัวฉนวนไม่มีประจุอิสระที่เคลื่อนที่ได้
สนามไฟฟ้าและไอออน
- สนามไฟฟ้า คือบริเวณที่ประจุได้รับแรง
- ทิศทาง ณ จุดใดจุดหนึ่งคือทิศทางของแรงที่กระทำต่อ ประจุบวก
- ลวดลายสนาม: เส้นชี้ ออกจาก + และ เข้าหา −; ระหว่างแผ่นขนาน เส้นจะเป็นตรงและเว้นช่องเท่าๆ กัน
- อะตอมที่ สูญเสีย อิเล็กตรอนจะกลายเป็น ไอออนบวก; อะตอมที่ รับ อิเล็กตรอนจะกลายเป็นไอออนลบ
ทิศทางของสนามไฟฟ้าที่จุดหนึ่งคือทิศทางของแรงที่กระทำต่อ:
ตามธรรมเนียม ทิศทางของสนามไฟฟ้าคือทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุบวก
อะตอมที่เป็นกลางเสียอิเล็กตรอนไปสองตัว มันจะกลายเป็น:
การสูญเสียอิเล็กตรอนที่มีประจุลบทำให้มีประจุบวกมากกว่าเดิม อะตอมจึงกลายเป็นไอออนบวก
คุณเข้าใจแล้ว
- สองประจุ: + และ −; เหมือนกันผลัก, ต่างกันดูด
- การชาร์จด้วยการถูเคลื่อนย้าย อิเล็กตรอน เท่านั้น: รับ → ลบ, สูญเสีย → บวก
- ตัวนำ มีอิเล็กตรอนอิสระ; ฉนวน ไม่มี
- ทิศทางสนามไฟฟ้า = แรงที่กระทำต่อ ประจุบวก;LOSE อิเล็กตรอน → ไอออนบวก