Home arrow บทความฟิสิกส์ arrow ศักย์ไฟฟ้าและความจุไฟฟ้า
Home    Contacts



ศักย์ไฟฟ้าและความจุไฟฟ้า PDF พิมพ์

    ความแตกต่างของประจุไฟฟ้าใดๆ   เป็นเหตุให้เกิดสนามไฟฟ้า  เช่น  สนามของแรง  ซึ่งเกิดจากอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าออกแรงไฟฟ้ากระทำกัน   ความเข้มของสนามไฟฟ้าที่จุดหนึ่งคือ  แรงที่กระทำกับประจุไฟฟ้าบวกหนึ่งหน่วยที่จุดนั้น   และมีทิศตามที่ประจุจะเคลื่อนที่  ถ้าวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าอยู่ในสนามไฟฟ้าจะมีพลังงานศักย์ไฟฟ้า  หรือเรียกว่า ศักย์ไฟฟ้า เพราะขึ้นอยู่กับตำแหน่ง

แสดงเส้นแรงของประจุไฟฟ้าบวก และ ประจุไฟฟ้าลบ

วิธีคำนวณหาแรงไฟฟ้าของประจุทั้งสอง
                

 

ศักย์ไฟฟ้า(Potential) เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้าที่จุดหนึ่งในสนามไฟฟ้า เนื่องจาก
แรงที่กระทำกับประจุไฟฟ้านั้น   พลังงานของประจุไฟฟ้าขึ้นอยู่กับขนาดของประจุและศักย์ไฟฟ้าที่จุดนั้น    ประจุไฟฟ้าบวกจะมีแนวโน้มเคลื่อนที่เข้าสู่จุดที่มีศักย์ไฟฟ้าตำ่กว่านั้นคือ    เคลื่อนลงตาม    เกรเดียนร์ของศักย์ไฟฟ้า   เราไม่สามารถวัดศักย์ไฟฟ้าได้  แต่สามารถวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดได้
                                                            

ศักย์ไฟฟ้า


                                      

ความต่างศักย์ไฟฟ้า( Potential  difference)  ความต่างศักย์ของศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุด มีค่าเท่ากับการเปลี่ยนแปลงพลังงานเมื่อประจุไฟฟ้าบวกหนึ่งหน่วยเคลื่อนที่จากจุดหนึ่ง ไปยังอีกจุดหนึ่งในสนามไฟฟ้าหน่วยของความต่างศักย์ไฟฟ้าคือ  โวลต์  บางทีเรียกความต่างศักย์ไฟฟ้าว่า โวลเตจ พลังงานไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป 1 จูล เมื่อประจุไฟฟ้า 1 คูลอมบ์ เคลื่อนที่ระหว่างจุดสองจุดที่มีความต่างศักย์ 1 โวลต์ มีการกำหนดจุดอ้างอิงจุดหนึ่ง(ต่อลงดิน) ให้มีศักย์ไฟฟ้าศุนย์

แสดงความต่างศักย์ไฟฟ้า

จุดสมศักย์( Equipotential)  หมายถึงผิวที่มีศักย์ไฟฟ้าคงที่ 

ความจุไฟฟ้า(Capacitance)
                                     

         เมื่อให้ประจุไฟฟ้ากับตัวนำจะทำให้มีการเปลี่ยนแปลง ศักย์ไฟฟ้า   ความจุไฟฟ้าเป็นอัตราส่วนระหว่างประจุไฟฟ้าที่วัตถุได้รับกับศักย์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น วัตถุที่มีความจุไฟฟ้ามาก   ต้องการประจุไฟฟ้ามากกว่าวัตถุที่มีความจุไฟฟ้าน้อยในการทำให้ศักย์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเท่ากัน

แสดงวิธีคำนวณหาประจุไฟฟ้า


                                                         
 

ฟารัด( Farad)  เป็นหน่วยของความจุไฟฟ้าวัตถุที่มีความจุไฟฟ้า 1 ฟารัด  จะมีศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น  1 โวลต์ เมื่อให้ประจุไฟฟ้ากับวัตถุนั้น  1 คูลอมบ์
                                      

ตัวเก็บประจุ ( Capacitor)  เป็นอุปกรณ์ที่ใชเก็บประจุไฟฟ้าประกอบด้วยแผ่นโลหะขนานกัน และกั้นด้วยวัสดุที่เป็นฉนวนเรียกว่า ไดอิเล็กทริก  ความจุของตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับไดอิเล็กทริกที่ใช้  ๙ึ่งจะถูกเลือก ให้เหมาะกับความจุที่ต้องการและลักษะณะของตัวเก็บประจุ
                                      

ตัวเก็บประจุชนิดกระดาษ(Paper  capacitor) เป็นตัวเก็บประจุที่ใช้แผ่นโลหะบาง 2  แผ่น  ขั้น
ด้วยกระดาษอาบไขบางๆ  ทำหน้าที่เป็น  ไดอิเล็กทริกตัวเก็บประจุชนิดพอลิเอสเตอร์  สร้างได้วิธีเดียวกัน

ตัวอย่างตัวเก็บประจุชนิดกระดาษ


                                                           
                                       

ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรไลต์  (Electrolytic  capacitor)ตัวเก็บประจุที่ใช้ ไดอิเล็กทริก ที่มี
ลักษณะคล้ายเยลลี่หรือแป้งเปียกมีความจุสูงในปริมาตรเล็ก  เนื่องจากสมบัติของไดอิเล็กทริกจะต้องต่อขั้วตัวเก็บประจุชนิดนี้กับแบตเตอรี่ให้ถูกต้อง
 

ค่าคงตัวของไดอิเล็กทริก (Dielectric  constant)  เป็นสัดส่วนระหว่างความจุของตัวเก็บประจุ  เมื่อใช้ไดอิเล็กทริก ที่กำหนดให้กับความจุเมื่อเป็นสุญญากาศ   ค่าที่ได้เป็นตัวเลขที่แสดงว่าเมื่อใช้ตัวเก็บประจุที่มีไดอิเล็กทริกที่กำหนดให้  จะเพิ่มความจุจากกรณีที่เป็นสุญญากาศ  (มีผลใกล้เคียงกับอากาศ)

ตัวอย่างตัวเก็บประจุของไดอิเล็กทริก

ตัวเก็บประจุเปลื่ยนค่าได้ (Variable  capacitor)   เป็นตัวเก็บประจุที่ประกอบด้วยแผ่นโลหะติดอยู่บนแกนหมุน  ใช้ไดอิเล็กทริกเป็นอากาศ  เมื่อหมุนแกนพื้นที่ระหว่างแผ่นที่ซ้อนกันจะเปลี่ยนมีผลให้ความจุเลี่ยนไป
                                        

ขวดเลย์เด็น (Leyden  jar)  เป็นตัวเก็บประจุชนิดหนึ่งทำด้วยขดลวดแก้วซึ่งใช้แผ่นโลหะบางๆ   ติดอยู่ทั้งภายในและภายนอก  เป็นตัวเก็บประจุชนิดหนึ่งที่ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรก 
 

Create by  sudarat   Keawmaneewan  Classroom 5/2
Thaplaprachauthis  School   Province Uttradit

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 36044184

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!