1

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ขอสอบกลางภาค วชาฟสกสสำาหรบครวทยาศาสตร 2 เชญมารวมกนทำา Reflect หรอเดกๆ อาจเรยก "สะทอน" "ปรบ

ทกข"..ฮา………………………………………………………………………………………………………………………………………………………......

นสตททำาไมคอยได ใหทำาลงในไฟล microsoft Word โดยตองเรยบเรยงดวยตนเอง หามตด คดลอก วาง แลวสงไฟลขนระบบหรอเมลมาบอกไดครบ ..จะพจารณาในกรณสอบตก

ตอไปนเปนขอสอบกลางภาค ทผานการทดสอบโดยใหเวลา 3 ชวโมง ในวนนครบ

คำาสง จงเขยนอธบายสงททานไดเรยนรจากการเรยนการสอนทเกยวของเนอหาในรายวชาน โดยแยกออกเปน 3 ประเดน ไดแก

1) ดานความร ความจำา ความเขาใจ

2) ดานทกษะการคดวเคราะห สงเคราะห และคดเชงวพากษ และ

3) ดานทกษะชวต หรอการนำาไปปรบใชในชวตประจำาวน

โดยมเกณฑการตรวจประเมนดงน

ลำาดบท

เกณฑการพจารณา คานำ/าหนก

1 ความรอบรและความเชอมโยง ของหวเรองตางๆ ทเกยวกบเนอหาทเรยนผานในรายวชาน ประเมนจาก Mind Map

10

2 ความรลก รจรง ความเขาใจ (เขยนอธบายได) เกยวกบหวเรองนนๆ ทไดแสดงไวใน Mind Map หรอหวเรองอนๆ

50

3 การถายทอด โดยพจารณาจาก ตวอยางทยกขนประกอบ หรอ วธการเขยนอธบายเปนเหตเปนผล ซงสามารถทำาใหผอานเขาใจได

20

2

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

4 ความสามารถทางการคดสรางสรรค หรอประยกตใชองคความร ในชวตประจำาวน

15

5 ความมงมน อดทน ความเพยรพยายาม ประเมนจากปรมาณคำาตอบและเวลาทใชในการทำาขอสอบ

5

ขอสอบม 3 ขอดงน/1) ดานความร ความจำา ความเขาใจ1.1) จงเขยนแผนผงความคด (Mind Map) แสดงภาพรวมและความเชอมโยง หวเรองตางๆ ทเรยนผานมาในรายวชาน/

ฟสกสสำาหรบครวทยาศาสตร2

ประจไฟฟาและเสนแรงไฟฟา

กฎของเกาส

ศกยไฟฟา

ความจไฟฟาและไดอเลกทรก

กระแสความตานทานและแรง

เคลอนไฟฟา

คลนแมเหลกไฟฟา

การเหนยวนำาแมเหลกไฟฟาแหลงสนามแม

เหลก

สนามแมเหลกและแรงแมเหลก

ประจบนตวนำา

กฎของเกาประจไฟฟาและฟลกซไฟฟา

การประยกตกฎของเกาส

ศกยไฟฟา

พลงงานศกยไฟฟา

การคำานวณศกยไฟฟา

ผวสม-

ศกย

ไดอเลกทรกตวเกบประจและความจ

ตวเกบประจตออนกรมและขนาน

กระแส

สภาพตานทาน

แรงเคลอนไฟฟาและวงจร

สนามไฟฟาและเสนแรงไฟฟา

ตวนำา ฉนวนและประจเหนยวนำา

กฎของคลอมบ

คลนแมเหลกไฟฟา

สนามแมเหลกของตวนำาตรงนำา

มอเตอรกระแสตรงการเคลอนท

ของอนภาคไฟฟา

แรงแมเหลกทกระทำาตอตวนำา

กระแส

เสนสนามแมเหลกฟลกซ

แมเหลก

3

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

1.2) จงเขยนอธบาย ใหลงลกในรายละเอยดในแตละหวเรองททานเขยนไวใน Mind Map ในขอ 1

1.ประจไฟฟาและสนามไฟฟา

ประจไฟฟา เปนคณสมบตพนฐานของอนภาคซงเลกกวาอะตอม และมคาเปนขนๆ ไมตอเนอง สามารถระบคาในรปของ คาประจพนฐาน (elementary particle) e โดย อเลกตรอนมคาประจ -1 โปรตอนมคาประจ +1 ควารกมคาประจเปนเศษสวน -1/3 หรอ 2/3 และอนภาคตอตาน (antiparticle) ของอนภาคดงกลาวมคาประจตรงกนขาม นอกจากนนแลวยงมอนภาคทประจอนๆ อก

คาประจไฟฟาของวตถขนาดใหญ มคาเทากบผลรวมของประจไฟฟาของอนภาคทเปนองคประกอบ โดยปกตแลวคาประจของวตถมคารวมเทากบศนย เนองจากตามธรรมชาตแลวอะตอมหนงๆ มจำานวนอเลกตรอน เทากบโปรตอน คาประจจงหกลางกนไป สวนกรณทคาประจรวมไมเทากบศนยนนมกจะเรยกวา ไฟฟาสถตย แตในกรณทผลรวมของคาประจเทากบศนย แตการกระจายตวของประจนนไมสมำาเสมอ จะเรยกวตถนนวามขว (polarized) หากประจไฟฟาเคลอนทไปในทศทางใดทศทางหนง นนจะทำาใหเกดกระแสไฟฟา

หนวย SI ของประจไฟฟามคาเปน คลอมบ มคาประมาณ 6.24 x 1018 เทาของคาประจพนฐาน คาคลอมบนนกำาหนดขนโดยเทากบ ปรมาณของประจทงหมดทวงผาน พนทตดขวางของตวนำา ทมกระแสไหลผาน 1 แอมแปร ในชวงเวลา 1 วนาท นยมใชสญญลกษณ Q ในการแทนประจ

สนามแมเหลกของตวนำาตรงนำา

4

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

คาประจไฟฟาสามารถวดไดโดยใชอปกรณทเรยกวา อเลกโตรมเตอร (electrometer) โรเบรต มลลแคน (Robert Millikan) เปนบคคลแรกทแสดงใหเหนวาคาของประจไฟฟาน มคาไมตอเนองเปนขนๆ โดยการทดลองดวยหยดนำามน

คาของประจนนมคาเปนขน โดยเปนจำานวนเทา หรอ ทวคณ ของคาประจพนฐาน e แตเนองจากคาประจของวตถขนาดใหญนนคอคาเฉลยของประจพนฐานจำานวน มหาศาล ดงนนจงเสมอนเปนคาทตอเนอง

กฎการอนรกษของประจ

ประจทงหมดของระบบโดดเดยว (isolated system) มคาคงทเสมอ โดยไมขนกบการเปลยนแปลงของประจภายในระบบ กฎดงกลาวเปนจรงในทกกระบวนการทางฟสกส และสามารถเขยนในรปสมการทางคณตศาสตรไดจากสมการของแมกซเวลล เรยก สมการของความตอเนอง (continuity equation) ซงระบวา การเปลยนแปลงรวมของ ความหนาแนนประจ (charge density) ρ ในปรมาตร V มคาเทากบความหนาแนนกระแส(current density) J รวม ทผานพนผว S ของปรมาตรนน ซงกคอกระแส I:

5

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

สนามไฟฟา

สนามไฟฟา (electric field) คอปรมาณซงใชบรรยายการทประจไฟฟาทำาใหเกดแรงกระทำากบอนภาคมประจภายในบรเวณโดยรอบ หนวยของสนามไฟฟาคอ นวตนตอคลอมบ หรอโวลตตอเมตร (มคาเทากน) สนามไฟฟานนประกอบขนจากโฟตอนและมพลงงานไฟฟาเกบอย ซงขนาดของความหนาแนนของพลงงานขนกบกำาลงสองของความหนานแนนของสนาม ในกรณของไฟฟาสถต สนามไฟฟาประกอบขนจากการแลกเปลยนโฟตอนเสมอนระหวางอนภาคมประจ สวนในกรณคลนแมเหลกไฟฟานน สนามไฟฟาเปลยนแปลงไปพรอมกบสนามแมเหลก โดยมการไหลของพลงงานจรง และประกอบขนจากโฟตอนจรง

ตวนำา ฉนวน และประจเหนยวนำา

ตวนำาไฟฟา คอ สารทยอมใหกระแสไฟฟาผานได สารทเปนตวนำาไฟฟาทด เรยงลำาดบจากมากไปหานอย ไดแก เงน ทองแดงทองคำา อะลมเนยม และทงสะเตน

ฉนวนไฟฟา (Insulator) หรอบางกเรยกวา ไดอเลกทรก (dielectirc) คอวสดทมคณสมบตในการกดกนหรอขดขวางการไหลของกระแสไฟฟาหรอวสดทกระแสไฟฟาไมสามารถไหลผานได ฉนวนทดจะตอง

6

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

สามารถปองกนตวนำาไฟฟาจากความรอนหรอของเหลวทสามารถกดกรอนตวนำาไฟฟา และสามารถกนนำาไดด ฉนวนทใชหมตวนำาไฟฟาตองมความตานทานสง ตองไมถกกรดหรอดางกดกรอนไดตงแตอณหภม 0 ถง 200 องศาฟาเรนไฮต และตองไมดดความชนในอากาศ วสดบางอยางเชน แกว กระดาษ หรอเทฟลอน มคณสมบตในการเปนฉนวนไฟฟาทดมาก แมวาจะมคาความตานทานไฟฟาคอนตำา แตกถอวา "ดพอ" ทจะใชเปนฉนวนของสายไฟและสายเคเบล รวมไปถงวสดจำาพวกโพลเมอรบางอยางทคลายกบยาง และพลาสตก ซงสามารถใชเปนฉนวนกบระบบแรงดนตำาถงแรงดนปานกลาง (ประมาณหลกรอยถงหลกพนโวลต)

การเหนยวนำา เปนการนำาวตถทมประจไฟฟา มาเหนยวนำา(นำาเขามาใกล ๆ แตไมใหสมผสกน) แลวจงใชกระบวนการเหนยวนำาใหวตถอกวตถหนง เกดประจไฟฟาขน อเลกตรอนอสระในทรงกลมโลหะจะถกผลกโดยอเลกตรอนสวนเกนบนแทงวตถ และจะเคลอนทไปทางขวาหางจากแทงวตถ อเลกตรอนเหลานหนจากทรงกลมไมไดเพราะทตงและอากาศโดยรอบเปนฉนวน ดงนนเรามประจลบสวนเกนทผวทรงกลมดานขวาและมประจลบหายไป (นนคอมประจบวกสทธ) ทผวดานซาย เราเรยกประจสวนเกนเหลานวา ประจเหนยวนำา

กฎของคลอมบ

แรงทเกดระหวางประจไฟฟา มทงแรงดดและผลก และเปน แรงตางรวม คอ ทง 2 ประจจะออกแรงกระทำาซงกนและกนดวยแรงเทากนแตทศทางตรงกนขาม โดยประจชนดเดยวกนจะผลกกน ตางชนดจะดดกน

สรปเปนกฎดงน " แรงระหวางประจไฟฟาคหนง จะเปนสดสวนโดยตรงกบผลคณของประจและเปนสดสวนผกผนกบกำาลงสองของระยะทางระหวางประจคนน " ดงสมการ

7

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

เมอ ไมตองใสเครองหมายประจในการคำานวณหาแรง เพราะ เครองหมายเพยงแตแสดงวา ประจดดกนหรอผกกนเทานน

เสนสนามไฟฟา

เสนสนามไฟฟา (electric field line) หมายถง แนวของแรงทางไฟฟาทแผกระจายอย รอบๆ ประจทำาใหเกดสนามไฟฟาซงสายตาจะมองไมเหน แตสงเกตไดจากผลการกระทำาของ แรง เชน นำาขวไฟฟาทตวดานโลหะ

ไปตอกบเครองจายไฟฟากระแสตรง โวลทสง แลวนำาขวทง สองแตะบนกระดาษกรองทเปยกนำาหมาดๆทวางอยบนแผนกระจก โดยใหขวทงสองหางกน ประมาณ 4 เซนตเมตร โรยผงดางทบทมทบดละเอยด

ลงบนกระดาษกรอง กระจายผงใหสมำา เสมอในบรเวณขวและรอบขว เปดเครองจายไฟฟาใหทำางาน จะสงเกตเหนวาผงดางทบทมจะ กระจายตามแนวตางๆ ปรากฏเปนเสนแนวแรงใหเหนอยางชดเจน ซงเรยกวา เสนสนามไฟฟา

2.กฎของเกาส

ประจไฟฟาและฟลกซไฟฟา

ฟลกซไฟฟา (Electric Flux)ฟลกซไฟฟา เปนปรมาณทบอกถงจำานวนเสนแรงไฟฟาทผานพนท

หนง ๆ พจารณาสนามไฟฟาสมำาเสมอทงทศทางและความเขม ผานพนททมขนาด A ดงภาพ นยามฟลกซไฟฟาไดดงน

กฎของเกาสกฎของเกาสใชคำานวณสนามไฟฟา โดยเฉพาะกรณระบบประจทม

ความสมมาตรสง

8

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

“ฟลกซไฟฟาสทธผานพนผวปดใด ๆ มคาเทากบประจสทธในพนผวนน ๆ หารดวยคา Permitivity ของ Free Space”กฎของเกาสเปนการเชอมโยง ฟลกซไฟฟาทผานพนผวปดกบประจทอยภายใน พนผวปดนมชออกอยางวา ผวของเกาส (Gaussian Surface) ผวของเกาสเปนพนผวสมมต ไมจำาเปนตองเปนผวเดยวกบวตถใด ๆ ผวของเกาสสามารถสรางไดหลายรปแบบ แตเพอชวยใหสามารถคำานวณหาสนามไฟฟาได ตองสรางใหลอมประจทสนใจ, ผานจดทตองการหาสนามไฟฟา และใหเวกเตอรพนททำามมงาย ๆ (0 หรอ 90 องศา) กบทศสนามไฟฟา

3.ศกยไฟฟา

พลงงานศกยไฟฟา

พลงงานศกยไฟฟา คอ พลงงานของประจขนาด q อยในตำาแหนงใดๆของสนามไฟฟาถาเราออกเเรงดนประจนนดวยระยะทางหนงดวยเเรงคาหนงทศทางสวนกบสนามไฟฟาใหหางจากตำาแหนงเดมในตอนนนเทากบวาเราทำางานอยเมอเราหยดทำางานทจดๆหนงเเลวปลอยใหประจวงตามสนามไฟฟากจะไดวาตำาเเหนงทมพลงศกยไฟฟาสงวงไปสตำาแหนงทมพลงงานศกยไฟฟาตำาเหมอนดงพลงงานศกยโนมถวงทเมอดนวตถสวนขนไปกบสนามเเรงโนมถวงโลกเพอเพมความสงจากจดเดมใหมากขน พลงงานศกยโนมถวง ณ ตำาแหนงนนกจะเพมมากขนกวาตำาแหนงเเรกดวยเชนกน เเลวเมอปลอยวตถลงมา วตถกจะตกลงมาจากตำาแหนงทมพลงงานศกยโนมถวงสงไปหาตำา ในกรณพลงงานศกยไฟฟากเชนเดยวกนเพยงเเตเปลยนจากสนามโนมถวงโลกเปนสนามไฟฟานนเองพลงงานศกย

9

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ไฟฟาเขยนเเทนดวย Ep งานเขยนเเทนดวย W ทงคมหนวยเปนจลล(J)ทนเวลาเราทำางานไป W กบประจ q ณ ตำาเเหนงทมพลงงานศกยไฟฟา Ep1 ใหไปอย ตำาแหนงทมพลงงานศกยไฟฟา Ep2 เราจะสรปไดวางานทเราทำากบประจจะมคาเทากบพลงงานศกยไฟฟาทเปลยนไป จะไดวา

W = Ep2 – Ep1จงสรปไดวางานมคาเทากบพลงงานศกยไฟฟาทเปลยนไปเมอเราให Ep1 เปนจดอางองมพลงงานศกยไฟฟาเทากบ 0 จะไดผลสรปเปน W =Ep2 – 0 ซงกคอ W= Ep จงสรปไดวา พลงงานศกยของประจขนาด q มคาเทากบงานในการนำาประจขนาดดงกลาวมาจากทๆมพลงงานศกยไฟฟาเปนศนย

ศกยไฟฟา

10

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ศกยไฟฟา คอ ขนาดของงานทสญเสยไปในการเคลอน 1 ห น ว ย ป ร ะ จ จ า ก ร ะ ย ะ อ น น ต (Infinity) ม า จ น ถ ง จ ด น น

ในทน/ Q คอ ประจตนเหต (หรอประจเจาของสนามไฟฟา) (คลอมบ) q คอ ประจทดสอบ (หรอประจทนำาไปวางในสนามไฟฟา) (คลอมบ) K คอ คาคงท (ในอากาศหรอสญญากาศ K = 9 × 109 N · m2/C2) rA ,rB คอ ระยะทวดจากศนยกลางของประจตนเหตถงจด A และจด B ตามลำาดบ W คอ งานทสญเสยไปในการเคลอนประจทดสอบในระหวาง 2 จดใดๆ VA , VB คอ ศกยไฟฟาทจ ด A และ B ตามลำาด บ (จล/คลอมบ หรอ โวลต) VAB คอ ความตางศกย ระหวางจด A กบจด B (จล/คลอมบ หรอ โวลต) ขอควรทราบเกยวกบศกยไฟฟาและความตางศกยไฟฟา1. ถาประจตนเหต Q เปนประจชนดบวก ตำาแหนงทอยใกล Q จะมศกยไฟฟาสงกวาจดทอยไกลกวาเสมอ

11

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

2. ถาประจตนเหต Q เปนประจชนดลบ ตำาแหนงทอยใกล Q จะมศกยไฟฟาตำากวาจดทอยไกลกวาเสมอ3. โดยทวไปแลวความตางศกยระหวาง 2 จดใดๆ เปน บวกเสมอ (คอเอาศกยสง ลบศกยตำา) แตบางครงจะเปนคาตดลบกได (เพราะเอาศกยตำาลบศกยสง) ดงนน คาความตางศกยไฟฟาจงตองระบเครองหมายวาเปนบวก หรอ ลบ ไวดวย4. สำาหรบศกยไฟฟาทจดใดๆ น/น อาจเปนไดทงศกยบวกและลบ ทงนยอมขนอยกบประจตนเหต Q เปนสำาคญ กลาวคอ ถาเปนบวก +Q ศกยจะเปน บวก และ -Q ศกยจะเปนลบ ดงนน ในการใชสตร V = kQ / r นน จำาเปนอยางยงทจะตองใสเคร องหมาย ± บงบอกชนดของประจ Q เอาไวดวย5. ตำาแหนงทถอวามศกยไฟฟาเปนศนย ม 2 ตำาแหนง คอก. จดทอยไกลจากประจตนเหตมากๆ (ระยะอนนต)ข. จดตางๆ บนพนโลก (หรอจดทตางๆ ทตอลงดนนนเอง)6. เสนทลากตอเชอมจดตางๆ ในสนามไฟฟาทมศกยไฟฟาเทากน เราเรยกวา เสนสมศกย

ผวสมศกย

คาศกยไฟฟาทไดตามสตรน สอดคลองกบจดอางองของเราทใหศกยไฟฟาทอนนตมคาเปนศนยสมการนแสดงใหเหนวาบรเวณทมศกยไฟฟาเทากน สำาหรบจดประจคอบรเวณทหางจากจากจดทจดประจตงอยเปนระยะเทากน ซงกคอผวของทรงกลมนนเอง เราเรยกบรเวณซงในกรณนเปน ผวซงมศกยเทากนวาผวสมศกย (equipotential surfaces) (อานออกเสยงวา ผว-สะ-มะ-

12

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

สก) สำาหรบจดประจ ซงอยโดดเดยวผวสมศกย จะเปนทรงกลม ซอนๆ กน มจดศนยกลางรวมกนทตำาแหนงของประจ

4.ประจไฟฟาและไดอเลกทรก

ตวเกบประจ หรอ คาปาซเตอร (องกฤษ: capacitor หรอ องกฤษ: condenser) เปนอปกรณอเลกทรอนกสอยางหนง ทำาหนาทเกบพลงงานในสนามไฟฟา ทสรางขนระหวางคฉนวน โดยมคาประจไฟฟาเทากน แตมชนดของประจตรงขามกน บางครงเรยกตวเกบประจนวา คอนเดนเซอร (condenser) เปนอปกรณพนฐานสำาคญในงานอเลกทรอนกส และพบไดแทบทกวงจร

การทำางานของตวเกบประจ

การเกบประจการเกบประจ คอ การ เกบอเลกตรอนไวทแผนเพลตของตวเกบประจ เมอนำาแบตเตอรตอกบตวเกบประจ อเลกตรอนจากขวลบของแบตเตอร จะเขาไปรวมกนทแผนเพลต ทำาใหเกดประจลบขนและยงสงสนามไฟฟาไป ผลกอเลกตรอนของแผนเพลตตรงขาม ซงโดยปกตในแผนเพลตจะม ประจเปน + และ - ปะปนกนอย เมออเลกตรอนจากแผนเพลตนถก ผลกใหหลดออกไปแลวจงเหลอประจบวกมากกวาประจลบ ยงอเลกตรอนถกผลกออกไปมากเทาไร แผนเพลตนนกจะเปนบวกมากขนเทานน

13

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

การคายประจตวเกบประจทถกประจแลว ถาเรายงไมนำาขวตวเกบประจมาตอกน อเลกตรอนกยงคงอยทแผนเพลต แตถามการครบวงจร ระหวางแผนเพลตทงสองเมอไร อเลกตรอนกจะวงจากแผนเพลตทางดานลบ ไปครบวงจรทแผนเพลตบวกทนท เราเรยกวา "การคายประจ

ตวเกบประจตออนกรมและขนาน

วงจรตวเกบประจ (Capaciter Circuit) คอการตอตวเกบประจแตละตวรวมกน โดยจดในรปแบวงจร สามารถจดวงจรตวเกบประจได 3 แบบ คอวงจรอนกรม วงจรขนาน และวงจรผสม วงจรตวเกบประจแตละชนดมคณสมบตของวงจรแตกตางกนไปดงน

วงจรตวเกบประจแบบอนกรม วงจร ตวเกบประจแบบอนกรม (Series Capacitor Circuit) เปนการนำาตวเกบประจแตละตวมาตอเรยงลำาดบกนไป ชนดหวตอทายเปนลำาดบไปเรอยๆ

การ ตอตวเกบประจแบบน มผลใหฉนวนของตวเกบประจมความหนามากขน แผนโลหะตวนำา 2 แผนหวทายของตวเกบประจรวมหางกน มผลใหคาความจรวมของตวเกบประจลดลง คาความจรวมทไดมคานอยกวาคาความจตวทนอยทสดในวงจร การหาคาความจรวมในวงจรแบบอนกรม เขยนเปนสมการไดดงน

คาความจรวม = 1/((1/C1)+(1/C2)+(1/C3)....)

อยางไรกตามนะครบการ ตอแบบอนกรมทำาใหคาความจลดลงกจรงแตวา คาทนแรงดนจะเพมขน

14

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

วงจรตวเกบประจแบบขนานวงจร ตวเกบประจแบบขนาน (Parallel Capacitor Circuit) เปนการนำาตวเกบประจแตละตวมาตอครอมขนานกนทกตว มจดตอรวมกน 2 จด ลกษณะการตอวงจร

การ ตอตวเกบประจแบบน เปนการเพมพนทของแผนโลหะตวนำาในตวเกบประจรวมทำาใหคาความจของตว เกบประจรวมเพมขน คาความจรวมของวงจรหาไดจากผลบวกของคาความจในตวเกบประจทกตวรวมกน

หาก ตวเกบประจเปนชนดมขวบวก (+) ขวลบ (-) ตองตอขวใหถกตองคอขว (+) ใหรวมเฉพาะขวบวก (+) เขาดวยกน และขวลบ (-) กใหรวมเฉพาะขวลบ (-) เขาดวยกนการตอตวเกบประจแบบขนาน สามารถเขยนสมการหาคาความจรวมไดดงน

คาความจรวม = C1+C2+C3

ไดอเลกทรก

ไดอเลกทรก (Dielectric) คอ วสดทไมนำาไฟฟา ถาใชกนระหวางแผนตวนำาของตวเกบประจจะทำาใหคาความจสงขน ขนกบคาคงทของไดอ

เลกทรก kC = k

c0

ขอด

เพมคาความจ,เพมโวลตใชงานสงสด,กนไมใหตวนำาแตะกน

5.กระแส ความตานทาน และแรงเคลอนไฟฟา

กระแสไฟฟาคอ ปรมาณประจไฟฟาทเลอนไหลในวงจรไฟฟาตอหนวยวนาท เรยกวา ปรมาณกระแสไฟฟาไหล แอมแปร คอประจไฟฟา 1 คลอมบ เคลอนทผานพนทหนาตดของขดลวดในเวลา 1 วนาท และหนวยของ

15

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

กระแสไฟฟาเปนแอมแปร เพอใหเปนเกยรตแก อองเดรเอม.แอมแปร (Andre Marie Ampere) นกฟสกสชาวฝรงเศส

ความตานทานไฟฟา (electrical resistance) คอ ความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสไฟฟาของวตถ[1] วตถทมความตานทานตำาจะยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดงาย เรยกวา ตวนำาไฟฟา ในขณะทฉนวนไฟฟามความตานทานสงมากและกระแสไฟฟาไหลผานไดยาก

คาความตานทานไฟฟา ใชสญลกษณ R มหนวยเปนโอหม (Ω) ตงขนเพอเปนเกยรตแก Georg Simon Ohm ซงเปนบคคลแรกทเสนอรายงานการทดลองเรองความสมพนธระหวางกระแสและแรงดนในป 1826 สวนกลบของคาความตานทานเรยกวา ความนำาไฟฟา (Conductivity) หนวยซเมนส

กฎของโอหมแสดง ความสมพนธระหวาง แรงดนไฟฟา (V) , กระแสไฟฟา (I) และความตานทาน (R) ไวดงน

ความตานทานไฟฟากระแสตรงเมอไฟฟากระแสตรงไหลผานวตถหรอสสารทมโครงสรางเปนเนอ

เดยวกนอยางสมำาเสมอทงชน (เอกพนธ หรอ homogeneous) [2] กระแสไฟฟาจะกระจายทวหนาตดของวตถหรอสสารเหลานน เราสามารถแสดงความสมพนธระหวางมตทางกายภาพและความตานทานไฟฟาของวตถไดเปน

โดย

l คอ ความยาวของตวนำา มหนวยเปนเมตร(m)A คอ พนทหนาตดของตวนำา มหนวยเปนตารางเมตร(m.m)ρ (Greek: rho) คอ สภาพตานทานไฟฟาของสสาร มหนวยเปนโอหม-เมตร(Ω.m)

16

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ความตานทานไฟฟากระแสสลบเมอไฟฟากระแสสลบไหลผานวตถหรอสสารลกษณะสมบตของ

กระแสทไหลผานวตถหรอสสารเหลานนยอมเปลยนแปลงไปตามแตละชนดของวตถหรอสสารเหลานน กระแสทไหลผานจงไมเปนเพยงกระแสนำา (Conduction Current) แตเพยงอยางเดยวดงเชนวงจรไฟฟากระแสตรง ยงจะประกอบดวยกระแสพา (Impressed Current) และกระแสแทนท (Displacement Current) [3] ความตานทานไฟฟากระแสสลบยงคงเปนปรมาณทแสดงความสมพนธระหวางแรงดนและกระแสทไหลผานวตถหรอสสารไดๆ แตปรมาณดงกลาวมความสมพนธเกยวของกบตวแปรทเพมขนจงเขยนแทนดวยสญลกษณทแตกตางกบความตานทานไฟฟากระแสตรงดวยตวอกษรโรมนคอ Z คาดงกลาวปกตเปนปรมาณเชงซอนทสวนประกอบจนตภาพไมเทากบศนย

สภาพตานทานไฟฟา (electrical resistivity, resistivity, specific electrical resistance, หรอ volume resistivity) คอปรมาณการวดของการตอตานการไหลของกระแสไฟฟาในวสด คาสภาพตานทานไฟฟาตำาบงชวาวสดยนยอมใหประจไฟฟาเคลอนทไดงาย หนวยในระบบหนวยวดระหวางประเทศของสภาพตานทานไฟฟาคอ โอหม เมตร (Ωm) ซงจะแสดงในรปแบบอกษรกรกตว ρ (โร)สภาพตานทาน (Resistivity) ปกตตวนำาไฟฟาอยางเชนเงนหรอทองแดงจะมสภาพตานทานไฟฟาอยบาง สงเกตจากการทสายไฟเกดรอนขณะทม การไหลของกระแส ความตานทานของตวนำาทมพนทตดขวางสมำาเสมอจะขนกบสวนกลบของพนทตดขวาง และความยาวของตวนำา นอกจากยงขนกบอณหภมของตวนำาอกดวยซงจะกลาวตอไป ทอณหภมคงทความตานทานของตวนำามคา

17

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

คอความยาวมหนวยเปนเมตร A คอพนทตดขวางมหนวยเปนตารางเมตร คอ สภาพตานทานสภาพตานทาน มหนวยเปน โอหม . เมตร

คาของความตานทานจะขนอยกบ 1.ชนดของวสดทใชนำาไฟฟา เชน เงน, ทองแดง, เหลก, เปนตน2.ความยาว (ยาวมากความตานทานกมาก)3.พนทตดขวางของตวนำา (พนทมากความตานทานจะนอยลง) จากการศกษาหาความสมพนธของความตางศกยไฟฟา (V) และกระแสไฟฟา (I) เพอหาความตานทานของลวดโลหะตามกฎของโอหมทำาใหทราบวา1. ความตานทาน (R) ของลวดโลหะแปรผนตรงกบความยาว (l) ของลวดโลหะเมอภาคตดขวาง (A)มคาคงตว2. ความตานทาน (R) ของลวดโลหะ จะแปรผกผนกบภาคตดขวาง (A) ของลวดโลหะเมอความยาว (l) ของลวดคงตว จากความรทไดทง 2 ขอ สามารถเขยนเปนความสมพนธไดวา

จากความสมพนธในสมการไดนำาเอาความรไปสรางอปกรณทเรยกวา สเตรนเกจ (Strainguage)เปนอปกรณใชวดหาขนาดของแรงทกระทำาตอวตถแลวทำาใหวตถโคงหรอบดงอ โดยอาศยหลกการทวา“ถาลวดตวนำามความยาวหรอภาคตดขวางเปลยน ทำาใหความตานทานท

18

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

เปลยนไปสามารถเทยบเปนคาแรงได”แรงเคลอนไฟฟาและวงจร

แรงเคลอนไฟฟา (Electromotive Force หรอ e.m.f.) หมายถง งานตอหนวยประจทแหลงกำาเนดใชในการเคลอนประจมหนวยเปนจลตอคลอมบ ซงกคอหนวยโวลตนนเอง

วงจรไฟฟา หมายถง ทางเดนของกระแสไฟฟาซงไหลมาจากแหลงกำาเนดผานตวนำา และเครองใชไฟฟาหรอโหลด แลวไหลกลบไปยง แหลงกำาเนดเดม

วงจรไฟฟาประกอบดวยสวนทสำาคญ 3 สวน คอ

1. แหลงกำาเนดไฟฟา หมายถง แหลงจายแรงดนไฟฟาไปยงวงจรไฟฟา เชนแบตเตอร

2. ตวนำาไฟฟา หมายถง สายไฟฟาหรอสอทจะเปนตวนำาใหกระแสไฟฟาไหลผานไปยงเครองใชไฟฟา ซงตอระหวางแหลงกำาเนดกบเครองใชไฟฟา

3. เครองใชไฟฟา หมายถง เครองใชทสามารถเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานรปอน ซงจะเรยกอกอยางหนงวา โหลด สวตซไฟฟานนเปนสวนหนงของวงจรไฟฟา มหนาทในการควบคมการทำางานใหมความสะดวกและปลอดภยมากยงขน ถาไมมสวตซไฟฟากจะไมมผลตอการทำางานวงจรไฟฟาใดๆ เลย

6.การเหนยวนำาแมเหลกไฟฟา

19

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

กฎเหนยวนำาของฟาราเดย

การศกษาวา แรงเคลอนไฟฟา emf เกดขนไดโดยการเปลยนแปลงสนามแมเหลกทาการทดสอบไดโดยการใชหวงของเสนลวดทตดกบกลวานอมเตอร ดงรปเมอแมเหลกเคลอนทเขาหาหวงเขมของกลวานอมเตอรจะเบนไปในทศทางหนงดงรป (a) เมอแมเหลกเคลอนออกจากหวงเขมของกลวานอมเตอรจะเบนไปในทศทางตรงขามดงรป (c)เมอถอแทงแมเหลกนงๆใกลกบหวงพบวาไมมการเบนของเขมดงรป (b) ผลเหลานแสดงใหเหนความจรงทวามกระแสเกดขนโดยไมมการตอแบตเตอรเขาไปในวงจรเราเรยกกระแสเหลานวา กระแสเหนยวนำา (induce current) ซงเปนผลจากการเหนยวนำา emf

รป(a) เมอแมเหลกเคลอนทเขาหาหวงซงตดอยกบกลวานอมเตอรเขมของมนจะเบนไปดงรปแสดงวามการเหนยวนำากระแสในหวง(b) เมอถอแทงแมเหลกนงๆไมมการเหนยวนำากระแสในหวง (c) เมอแทงแมเหลกเคลอนทหางจากหวงมการเหนยวนำากระแสในทศทางตรงขาม

กฎของเลนซ

จากกฎของฟาราเดย แสดงใหเหนวา emf เหนยวนำาและการเปลยนแปลงฟลกซมเครองหมายทางคณตศาสตรตรงขามกน ซงสามารถแสดงใหเหนความจรงทางฟสกสทรจกกนรปของ กฏของเลนส ซงกลาววา ขวของ “ emf เหนยวนาซงทาใหเกดกระแสจะผลตฟลกซแมเหลกซงมทศตรงขามกบการเปลยนฟลกซแมเหลกผาน

20

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

พนทปดเนองจากวงกระแส (a current loop)” นนคอ กระแสเหนยวนำามแนวโนมทจะรกษาฟลกซแมเหลกทพงผานวงจรไมใหเปลยนแปลง (เปนไปตามกฎการอนรกษพลงงาน)

-เมอแทงแมเหลกเคลอนทไปทางดานขวา ดงรป (a) ฟลกซแมเหลกทพงผานพนทลอมรอบดวยวงจรจะมคาเพมขนตามเวลา กฏของเลนสแสดงใหเหนวากระแสเหนยวนำามทศซงทาใหฟลกซแมเหลกทมนผลตออกมาตอตานเปลยนแปลงฟลกซแมเหลกภายนอก เนองจากฟลกซแมเหลกภายนอกมทศเพมขนในทศทพงเขาไปในกระดาษ ถากระแสเหนยวนำาตองการตานการเปลยนแปลงน มนจะตองผลตฟลกซแมเหลกทมทศพง

21

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ออกจากกระดาษ ดงนน กระแสเหนยวนำาจะตองมทศทวนเขมนาฬกา (สามารถใชกฎมอขวาในการหาทศได) -เมอแทงตวนำาเคลอนทไปทางซาย ดงรป (b) ฟลกซแมเหลกภายนอกทผานพนทปดของลปจะลดลงตามเวลา เนองจากฟลกซแมเหลกมทศพงเขาไปในกระดาษ กระแสเหนยวนำาตองมทศตามเขมนาฬกา ถากระแสเหนยวนำาตองการทจะผลตฟลกซแมเหลกทมทศพงเขาไปในกระดาษเชนกน

รป (a) เมอแทงแมเหลกเคลอนทเขาหาหวงตวนำาทหยดนงกระแสเหนยวนำามทศดงรป (b) กระแสเหนยวนำาทเกดทำาใหเกดฟลกซแมเหลกซงมทศไปทางซายตานการเพมขนของฟลกซแมเหลกจากภายนอกทางดานขวามอทเพมขน (c) เมอแทงแมเหลกเคลอนทออกจากหวงตวนำาทหยดนงกระแสเหนยวนำามทศดงรป (d) กระแสเหนยวนำาทเกดทำาใหเกดฟลกซแมเหลกซงมทศไปทางขวาตานการเพมขนของฟลกซแมเหลกจากภายนอกทางดานขวามอทลดลง

ตอไปพจารณากรณทแทงแมเหลกเคลอนทเขาหาหวงโลหะ เมอแทงแมเหลกเคลอนทไปทางขวาเขาหาหวง ดงรป (a) ฟลกซแมเหลกซงพงผานลปมคาเพมขนเทยบกบเวลา ในการหกลางการเพมขนของฟลกซแมเหลก

22

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ทางดานขวากระแสเหนยวนำาจะตองสรางฟลกซทพงไปทางดานซายดงรป (b) ดงนนกระแสเหนยวนำาจะมทศทางดงแสดงในรป นนคอเสนสนามแมเหลกเนองจากกระแสเหนยวนำาตอตานการเคลอนทของแทงแมเหลก คลายกบวาขวแมเหลกผลกกน สรปไดวา พนผวทางดานซายของลปกระแสเปนขวเหนอและผวดานขวาเปนขวใต ถาแทงแมเหลกเคลอนทไปทางซายออกหางหวงดงรป (c) ฟลกซแมเหลกทเคลอนทผานพนทปดมทศไปทางขวามอลดลงเมอเทยบกบเวลา ขณะนนกระแสเหนยวนำาในลปมทศดงรป (d) เนองจากทศของกระแสแบบนทาใหเกดฟลกซแมเหลกในทศทางเดยวกบ ฟลกซแมเหลกจากภายนอก ในกรณน ผวดานซายของลปเปนขวใตและผวดานขวามอของลปเปนขวเหนอ

เพอใหเขาใจกฎของเลนสใหพจารณาตวอยางทแทงตวนำาเคลอนทไปทางดานขวาของรางขนานโดยมสนามแมเหลกจากภายนอกขนาดสมำาเสมอพงผานรป (a) แทงตวนำาเคลอนทไปทางดานขวาของรางตวนำาทขนานกน โดยมสนามแมเหลกจากภายนอกขนาดสมำาเสมอพงผาน ฟลกซแมเหลกทผานพนทปดของลปจะเพมขนตามเวลาจากกฏของเลนสพบวากระแส

เหนยวนำาตองมทศทวนเขมนาฬกา รป(b)เมอแทงเคลอนทไปทางดานซายกระแสเหนยวนำาจะมทศตามเขมนาฬกา กฎของเลนส เปนกฎสำาหรบใชดทศของแรงเคลอนไฟฟาเหนยวนำา หรอกระแสไฟฟาเหนยว

นำาทเกดขนในวงจรปด กลาวไดวา ทศของกระแสไฟฟาเหนยวนำาหรอแรง“เคลอนไฟฟาเหนยวนำาทเกดขนในวงจรปดหนงเมอฟลกซแมเหลกทผานวงจรนนเปลยนแปลง จะมทศทจะทำาใหมนสรางสนามแมเหลกหรอฟลกซแมเหลกใหคงเดมเสมอ” เชน

23

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

7.แหลงสนามแมเหลก

กฎของแอมแปร

กฎของแอมแปร (Ampere's law) เปนกฎทแสดงความสมพนธระหวางสนามแมเหลกทเกดกบกระแสไฟฟาทไหลผานตวนำาซงกลาววา

รปท 1 สนามแมเหลกตามเสนทางปด

คาการเหนยวนำาแมเหลกคณระยะทางในทศเดยวกบสนามตามทางปดใด ๆ จะมคาเทากบ u0 คณกบกระแสทงหมดภายในวงนน หรอเขยนไดวา

หรอ

เมอ คอมมระหวาง B กบระยะทางสน ๆ

dl, คอคาความซาบซมไดของสญญากาศ

ปรมาณ เรยกวา การหมนเวยนของสนามแมเหลก (magnetic circulation) ตามทางปด

24

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

กฎของแอมแปรจงกลาวเปนใจความไดวา การหมนเวยนของสนามแมเหลกตามทางปดใด ๆ ทลอมกระแสไฟฟา I จะมคาเทากบ

ลองพจารณาในกรณของตวนำายาวมากทมกระแสไฟฟา I จากลกษณะความสมมาตร การหมนเวยนของสนามแมเหลกจะมเสนทางเปนวงกลม ซงมตวนำาเปนจดศนยกลางดงในรปท 2

รปท 2 สนามแมเหลกเนองจากตวนำายาวทมกระแสไฟฟา

สำาหรบสนามแมเหลกวงกลมรศม a จากสมการ (1) จะไดวา

8.สนามแมเหลกและแรงแมเหลก

สภาวะแมเหลกโลก The Earth' s magnetism

โลกมสนามแมเหลก ซงแสดงสมบตเหมอนมแทงแมเหลกขนาดใหญทใจกลางของโลก วางตวประมาณแนวเหนอใตทางภมศาสตร แมวามมจะเปลยนไปอยางคงท ขวเหนอของเขมทศชไปยงทศเหนอแมเหลก และขวใตชไปยงทศใตแมเหลก

Magnetic meridian : เสนเมรเดยนแมเหลก

25

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

เปนระนาบในแนวดงประกอบดวยแกนแมเหลก ของแทงแมเหลกทแขวนในสนามแมเหลกโลก (ขวเหนอชไปทางทศเหนอแมเหลก)

นยาม

สนามแมเหลกนนถกนยามขนตามแรงทมนกระทำา เชนเดยวกบในกรณของสนามไฟฟา ในระบบหนวย SI แรงดงกลาวนคอ

เมอ

F คอแรงทเกดขน วดในหนวยนวตน เปนสญลกษณแสดง cross product ของเวกเตอร คอประจไฟฟา วดในหนวยคลอมบ คอความเรวของประจไฟฟา วดในหนวยเมตรตอวนาท

B คอความหนาแนนฟลกซแมเหลก วดในหนวยเทสลา

กฎดานบนนมชอเรยกวา กฎแรงของลอเรนซ

ถาประจทเคลอนทนนเปนสวนหนงของกระแสในเสนลวด กฎดานบนนสามารถเขยนใหมไดในรป

หรอพดอกอยางคอ สมการนกลาววาแรงทกระทำาตอหนวยกระแสไฟฟานนเทากบ cross product ระหวางเวกเตอรกระแสและสนามแมเหลก ในสมการน เวกเตอรกระแส มขนาดเทากบคาสเกลาร (scalar) ของกระแสเชนทวไป (i) และมทศทางชไปในทางทกระแสไหล

การเกดขนของสนามแมเหลกนน บรรยายไดกระชบและสวยงามทสดเมอใชเวกเตอรแคลคลส ดงน (สำาหรบกรณของสญญากาศ)

เมอ

26

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

คอโอเปอเรเตอร เครล (curl) คอโอเปอเรเตอร ไดเวอรเจนซ (divergence) คอ สภาพใหซมไดของสญญากาศ

คอ ความหนาแนนของกระแส คอ อนพนธยอย คอ สภาพยอมของสญญากาศ คอสนามไฟฟา

คอ เวลา

สมการแรกนนรจกกนในชอกฎของแอมแปร (หลงการแกไขโดยแมก

ซเวลล) พจนทสองของสมการน ( ) จะมคาเปนศนยในกรณทระบบไมมการเปลยนแปลง สวนสมการทสองนนแสดงใหเหนวา magnetic monopole นนไมมอย ทงสองสมการนเปนสวนหนงของชดสมการของแมกซเวลล

เสนสนามแมเหลก และฟลกซแมเหลก

ดวยนยามอยางเปนทางการแลว เสนแรงแมเหลกไมไดเปนปรมาณเวกเตอร แตเปนเวกเตอรเสมอน เทานน แมวาภาพตางๆ มกจะแสดงเสนแรงแมเหลกดวยลกศร แตเราไมสามารถแปลความหมายลกศรนนเปนการเคลอนทหรอการไหลของเสนสนาม

ความสบสนในการเรยกชอข/วแมเหลก

สงสำาคญทควรจำาคอ ปายขวเหนอใตบนเขมทศนนเรยกสลบกบขวเหนอใตของแกนโลก

ถาเรามแมเหลกสองอนทมปายบอกขว กไมยากทจะมองเหนวาขวเหมอนกนจะผลกกนและขวตางกนดดกน แตการมองแบบนใชไมไดกบเขมทศ

27

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ทวไป เพราะสำาหรบเขมทศแลว ดานทบอกวาเหนอชไปทางทศเหนอไมใชทศใต

เรานยมเรยกชอขวของกอนแมเหลกตามทศทมนชไป ดงนนเราจงสามารถเรยกขวเหนอของแมเหลกไดอกอยางหนงวา ขวทชไปทางเหนอ

9.คลนแมเหลกไฟฟา

คลนแมเหลกไฟฟา เปนคลนชนดหนงทไมตองใชตวกลางในการเคลอนท เชน คลนวทย คลนไมโครเวฟ

ปจจบนมการใชคลนแมเหลกไฟฟาในหลายๆดานเชน การตดตอสอสาร (มอถอ โทรทศน วทย เรดาร ใยแกวนำาแสง) ทางการแพทย (รงสเอกซ) การทำาอาหาร (คลนไมโครเวฟ) การควบคมรโมท (รงสอนฟราเรด)

คณสมบตของคลนแมเหลกไฟฟาคอเปนคลนทเกดจากคลนไฟฟาและ คลนแมเหลกตงฉากกนและเคลอนทไปยงทศทางเดยวกน คลนแมเหลกไฟฟาสามารถเดนทางไดดวยความเรว 299,792,458 เมตร/วนาท หรอเทยบเทากบความเรวแสง

คลนแมเหลกไฟฟา เกดจากการรบกวนทางแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic disturbance) โดยการทำาใหสนามไฟฟาหรอสนามแมเหลกม การเปลยนแปลง เมอสนามไฟฟามการเปลยนแปลงจะเหนยวนำาใหเกดสนามแมเหลก หรอถาสนามแมเหลกมการเปลยนแปลงกจะเหนยวนำาใหเกดสนามไฟฟา

คลนแมเหลกไฟฟาเปนคลนตามขวาง ประกอบดวยสนามไฟฟาและสนามแมเหลกทมการสนในแนวตงฉากกน และอยบนระนาบตงฉากกบทศการเคลอนทของคลน คลนแมเหลกไฟฟาเปนคลนทเคลอนทโดยไมอาศยตวกลาง จงสามารถเคลอนทในสญญากาศได

28

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

สเปกตรม (Spectrum) ของคลนแมเหลกไฟฟาจะประกอบดวยคลนแมเหลกไฟฟาทมความถและความยาวคลนแตกตางกน ซงครอบคลมตงแต คลนแสงทตามองเหน อลตราไวโอเลต อนฟราเรด คลนวทย โทรทศน ไมโครเวฟ รงสเอกซ รงสแกมมา เปนตน ดงนนคลนแมเหลกไฟฟา จงมประโยชนมากในการสอสารและโทรคมนาคม และทางการแพทย

2) ดานทกษะการคดวเคราะห คดสงเคราะห และคดเชงวพากษ

2.1) จากทอาจารยถามใน www.gotoknow.org วา "การทอดลกเตา" กบ "การสลายตวของอนภาค" แตกตางและเหมอนกนอยางไร ??มผตอบวา- การลดลงของการทอดลกเตาในแตละคร/งแลวหยบออกเปรยบเสมอนการสลายตวของอนภาค

ตอบไมเหมอนกนคะ การลดลงของลกเตาจะลดลงแบบไมสมำาเสมอและลดลงเรอยๆ จนหมดไปในทสด ในสวนของการลดลงของอนภาคนนจะลดลงแบบสมำาเสมอลงไปเรอยๆ แบบครงชวต และจะไมมวนหมดไปแตจะคอยๆสลายไปเรอยๆคะ

- การสลายตวของธาตกมมนตรงส ไมข/นอยกบสภาพแวดลอมภายนอก เชน อณหภม ความดน เปนตน เหมอนกนกบการทอดลกเตา

ตอบไมเหมอนไปทงหมดคะ มสวนทถกคอการสลายตวของธาตกมมนตรงสไมขนอยกบสภาพแวดลอมภายนอก แตลกเตาสามารถเปลยนแปลงไดเนองจากลกเตาเปนวสดททำาขนมา อาจแปรเปลยนสภาพไปไดในสภาวะความเปนจรงคะ

- ธาตกมมนตรงสใชระยะเวลาการสลายตวนานกวาการทอดลกเตา

29

สนามไฟฟา (E) พงลงดานลาง

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ตอบ จรงคะเพราะการสลายตวของอนภาคนนใชเวลานานกวาการทอดลกเตา

- ธาตกมมนตรงสจะมสมบตทางเคมผดไปจากเดม แตลกเตามคณสมบตเหมอนเดมทกประการ

ตอบ จรงคะธาตกมมนตรงสจะมสมบตทางเคมผดไปจากเดม แตลกเตามคณอาจจะไมมสมบตเหมอนเดมทกประการแต เพราะสามารถแปรเปลยนสภาพตามการเวลาบางเชนการผกรอน

จงเขยนวพากษวา ขอคำาตอบดงกลาวถกหรอผด สมบรณดแลวหรอควรปรบปรงหรอไม อยางไร

2.2) ปนอเลกตรอนยงลำาอเลกตรอนออกไป อเลกตรอนมความเรวตน เคลอนทในสนามไฟฟาสมำาเสมอ ดงภาพ จงเขยนอธบายการเคลอนทของอเลกตรอนน/ และถาเปลยนสนามไฟฟาเปนสนามแทเหลก อเลกตรอนจะเคลอนทอยางไร

30

สนามไฟฟา (E) พงลงดานลาง

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ตอบ

ในสนามไฟฟาโปรตอนจะเคลอนทไปในทศเดยวกนกบสนามไฟฟา สวนอเลกตรอนจะเคลอนทไปในทศทางทตรงขามกบสนามไฟฟา ดงนน ถายงปนอเลกตรอนจงไดวาอเลกตรอนจะเคลอนทตรงขามกบสนามไฟฟา จากรป อเลกตรอนจงเคลอนทขนขางบน

ในสนามแมเหลกโปรตอนจะเคลอนทในทศพงออกออกจากสนามแมเหลก ในสวนของอเลกตรอนจะเคลอนทในทศพงเขาในสนามแมเหลก ดงนน สนามไฟฟาเปนสนามแมเหลกอเลกตรอนจะมทศพงเขา

2.3) เราจะเรงใหอเลกตรอนหรอโปรตอนวงใหเรวข/นหรอทำาใหชาลงไดอยางไร

ตอบโดยทเพมความตางศกยไฟฟาจะทำาใหอเลกตรอนและโปรตอนเคลอนทไดชาลง แตถาลดความตางศกยไฟฟาจะทำาใหเคลอนทไดเรวขนคะ

2.5) จงเขยนคำาถามทเกยวของกบรายวชาน/ ทสงเสรมการคดวเคราะห สงเคราะห มา 5 คำาถาม

ตอบ

31

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

1.) เวลาดงเทปพลาสตกใสจากมวนและพยายามวางมนใหตรงตำาแหนงพอดบนกระดาษเทปมนกระโดดไปตดตรงทคณไมตองการทำาไมจงเปนเชนนน

2.)แรงไฟฟามอะไรคลายกบแรงโนมถวง อะไรทเปนขอแตกตางทสำาคญทสดของสองแรงน

3.)ความตางศกยจะทศทางตรงขามกบทศทาง emf ไดหรอไมถาเปนไปไดใหยกตวอยางถาเปนไปไมไดใหอธบาย

4.)ตวเกบประจสองตวมความจเทากนแตตวหนงมความตางศกยใชงานสงสดสงกวาอกตวหนงตวเกบประจใดมแนวโนมวาจะเปนตวทมขนาดใหญกวา เพราะเหตใด

5.)สนามแมเหลกออกแรงทำาตออเลกตรอนในอะตอมไดหรอไมอธบาย อนตรกรยานทำาใหเกดผลทสงเกตไดตอพฤตกรรมของอะตอมอะไรบาง

3) ดานทกษะชวต หรอการนำาไปประยกตใชในชวต

3.1) การใชมลตมเตอรและกฎของโอหม

ก. จงเขยนอธบายเกยวกบ มลตมเตอร (Multimeter) โอหมมเตอร (Ohmmeter) แอมปมเตอร (Ammeter) และโวลตมเตอร (Voltmeter)

ตอบ

- มลตมเตอร (Multimeter)เปนเครองวดทางไฟฟา คอ แรงดนไฟฟา กระแสไฟฟาและความตานทานไฟฟา มลตมเตอรเปนการรวม โอหมมเตอร (Ohmmeter) แอมปมเตอร (Ammeter) และโวลตมเตอร (Voltmeter)ไวในตวเดยวกนและใชมฟเมนต (Movement) ตวเดยวจงเรยก “VOM” (Volt-Ohm-Milliammeter)- โอหมมเตอร (Ohmmeter)

32

V

A

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ข. จงเขยนอธบายหรอวาดแผนภาพวธการตอโวลตมเตอรและแอมปมเตอรในวงจรไฟฟากระแสตรง ทประกอบดวยเซลลไฟฟา และตวตานทาน เพอวดปรมาณทางไฟฟาทตองการ

ตอบ

วธการตอโวลตมเตอร จะเปนการตอแบบขนาน ดงรป

วธการตอแอมปมเตอร จะเปนการตอแบบอนกรมดงรป

ค. จงหาความตานทานรวมเมอนำาตวตานทาน R1, และ R2 มาตออนกรมกน และเมอนำามาตอแบบขนานกน

ตอบ

- เมอนำามาตอแบบอนกรมกนจะไดวาRรวม=R1+R2+R3+…+Rn

ตวอยาง เชน

33

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

จากภาพจะหาความตานทานรวมไดจากRรวม=R1+R2+R3

Rรวม=1+2+3Ω

Rรวม=6Ω

ดงนน คาความตานทานรวมของวงจรเทากบ 6 โอหม

-เมอนำามาตอแบบขนานกนจะไดวา1Rรวม

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

+…+ 1Rn

ตวอยาง เชน

จากภาพจะหาความตานทานรวมไดจาก1Rรวม

= 1R1

+ 1R2

+ 1R3

1Rรวม

=11+ 1

2+ 1

31Ω

1Rรวม

=116

1Ω

Rรวม=6

11=0.54Ω

ดงนน คาความตานทานรวมของวงจรเทากบ 0.54 โอหม

3.2) คนทนงอยในรถเกงมโอกาสถกฟาผาจนเสยชวตไดหรอไม เพราะเหตใด

34

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

ตอบ มโอกาสนอยมากๆคะ ตามกฎของฟาราเดย สนามไฟฟาภายในของฟาราเดยจะเปน 0 ไมวาภายนอกจะมความปนปวนทางสนามไฟฟาอยางไรกตามดงนนในกรณทนงอยในรถเกงขณะทเกดฝนฟาคะนองใหนงอยในรถ ปดกระจกรถใหมดปลอดภยทสดแลวคะ เพราะตวหลงคาของรถทงหมดเปนทรงแบนราบหรอโคงเลกนอยไมมจดใดทเปนทรงแหลมซงเปนทรวมของจดประจไฟฟา อนเปนตวลอใหฟาผา โอกาสทฟาจะผารถจนคนในรถจนเสยชวตจงมนอยมากๆถาผาผาละกเสารอากาศวทยนอกตวรถจะเปนจดแรกทฟาลง คนในรถจะถกหอหมดวยโลหะรอบตวถงรถ ซงประจไฟฟาจะไหลผานตวถงรถลงมาดนหมด คนเลยไมเปนไรแตอาจจะตกใจจากสายฟาและเสยงฟารองไดคะ

3.3) ทำาไมเราจำาเปนตองตอสายดนใหกบอปกรณ เชน เครองทำานำ/าอน เครองซกผา ป/ มนำ/า ฯลฯ

ตอบ เนองจากเครองใชไฟฟาเหลานรวมทงอปกรณการตดตงทางไฟฟามโครงสรางหรอเปลอกหมเปนโลหะซงบคคลมโอกาสสมผสได ดงนนเพอเปนการปองกนไมใหมผถกไฟดดกรณมกระแสไฟฟารวจากเครองใชไฟฟาเนองจากกระแสรวจากเครองใชไฟฟาไหลลงดน โดยไมผานรางกายผสมผสเครองใชไฟฟาเหลานเปนผลทำาใหอปกรณปองกนไฟฟาลดวงจรหรอไฟฟารวตดกระแสไฟฟาออกทนทคะ

3.4) การตอสายดน ทำาอยางไร

ตอบ

วธตดต/งระบบสายดนทถกตอง

1. จดตอลงดนของระบบไฟฟา (จดตอลงดนของเสนศนยหรอนวทรล) ตองอยดานไฟเขาของเครองตดวงจรตวแรก ของตเมนสวตซ

35

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

2. ภายในอาคารหลงเดยวกนไมควรมจดตอลงดนมากกวา 1 จด

3. สายดนและสายเสนศนยตองตอรวมกนทจดตอลงดนภายในตเมนสวตซ และหามตอรวมกนในทอนๆ อก อาทเชน ในแผงสวตซยอยขวสานศนยตองมฉนวนกนแยกจากตวกลอง สวนขวตอสายดนกบตวตจะตอถงกนและตอลงสายดน ซงขวสายศนยและขวสายดนจะไมมการตอถงกน

4. ตเมนสวตซสำาหรบหองชดของอาคารชดและตแผงสวตซประจำาชนของอาคารชดใหถอวาเปนแผงสวตซยอย หามตอสายเสนศนยและสายดนรวมกน

5. ไมควรตอโครงโลหะของเครองใชไฟฟาลงดนโดยตรง แตถาไดดำาเนนการไปแลวใหแกไขโดยมาการตอลงดนทเมนสวตซอยางถกตองแลวเดนสายดนจากเมนสวตซมาตอรวมกบสายดนทตออยเดม

6. ไมควรใชเซอรกตเบรกเกอรชนด 120/240 V กบระบบไฟ 220 V เพราะพกด IC จะลดลงประมาณครงหนง

7. การตดตงเครองตดไฟรว จะเสรมการปองกนไฟฟาดดใหสมบรณแบบยงขน เชน กรณทมกจะมนำาทวมขง หรอกรณสายดนขาด เปนตน และจดตอลงดนตองอยดานไฟเขาของเครองตดไฟรวเสมอ

8. ถาตเมนสวตซไมมขวตอสายดนและขวตอเสนศนยแยกออกจากกน เครองตดไฟรวจะตอใชไดเฉพาะวงจรยอยเทานน จะไมสามารถใชตวเดยวปองกนทงบานได

9. วงจรสายดนทถกตองในสภาวะปกตจะตองไมมกระแสไฟฟาจากการใชไฟปกตไหลอย

36

นางสาวลดดาวรรณ โสตบรษ 53010510090 GS

10. ถาเดนสายไฟในทอโลหะ จะตองเดนสายในทอดลหะนนดวย (หามเดนสายดนนอกทอโลหะ)

11. ดวงโคมไฟฟาและอปกรณตดตงทเปนโลหะควรตอลงดน มฉะนนจะอยเกนระยะทบคคลทวไปสมผสไมถง (สง 2.40 เมตร หรอหาง 1.50 เมตร ในแนวราบ)

12. ขนาดและชนดของอปกรณระบบสายดนตองเปนไปตามมาตรฐานกฎการเดนสายและตดตงอปกรณไฟฟาของการไฟฟานครหลวง

3.5) จงเขยนคำาถามทเกยวของกบรายวชาน/ ทสงเสรมทกษะชวต มา 5 คำาถาม

ตอบ

1.)ไฟฟาเกดขนไดอยางไร เรามวธผลตกระแสไฟฟาใชเองไดแบบงายๆไดหรอไม ดวยวธใดบาง

2.)โทรศพทมอถอ เปนสอลอฟาจรงหรอไม เพราะเหตใด

3.)ทำาไมการตอวงจรไฟฟาภายในบานสวนมากจงตอแบบขนาน และศกยไฟฟาตองมขนาด 220V4.)หากไมมไฟฟา เราสามารถผลตโรงสขาว ดวยพลงงานอนไดหรอไม

5.)หากเกดไฟฟาลดวงจร เราจะมวธการรบมอไดอยางไรบาง