แบบทดสอบ

สนามแม่เหล็ก

1. สนามแม่เหล็กคือ
1. บริเวณที่มีแรงกระทาต่อประจุไฟฟ้าที่กาลังเคลื่อนที่ผ่านในบริเวณนั้น ทาให้แนวการเคลื่อนที่
ของประจุไฟฟ้าเบนไปจากเดิม
2. จานวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่เส้นแรงแม่เหล็กตั้งได้ฉากนั้น
3. บริเวณที่มีแรงกระทาต่อเข็มทิศที่วางอยู่ในบริเวณนั้น
4. ถูกทั้งข้อ 1 ข้อ 2 และ ข้อ 3

2. สนามแม่เหล็กจะไม่มีผลต่อ
1.ประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง
2.ประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่
3.แม่เหล็กถาวรที่อยู่นิ่ง
4.แม่เหล็กถาวรที่เคลื่อนที่

3. ปริมาณเส้นแรงแม่เหล็กต่อหน่วยพื้นที่ซึ่งเส้นแรงผ่านในแนวตั้งฉาก เรียกว่า ปริมาณใด
1. ความเข้มของสนามแม่เหล็ก
2. ขนาดของเส้นแรงแม่เหล็ก
3. จา นวนฟลักซ์แม่เหล็ก
4. ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก

4. การแบ่งแม่เหล็กมีกี่ประเภท
1. 2 ประเภท
2. 3 ประเภท
3. 4 ปรพเภท
4. 5 ประเภท

5.แม่เหล็ก คือ
1.บริเวณที่มีแรงกระทาต่อเข็มทิศที่วางอยู่ในบริเวณนั้น
2.บริเวณที่มีแรงกระทาต่อประจุไฟฟ้าที่กาลังเคลื่อนที่ผ่านในบริเวณนั้น ทาให้แนวการ เคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าเบนไปจากเดิม
3.จานวนเส้นแรงแม่เหล็กต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่เส้นแรงแม่เหล็กตั้งได้ฉากนั้น
4. ข้อ1.ข้อ2. และข้อ3.

เฉลย

1. 4
2. 1
3. 4
4. 1
5. 4

สนามไฟฟ้า

1. หยดน้า มันมวล 8 x 10-13 kg ถูกทา ให้เคลื่อนที่ลงในแนวดิ่ง ด้วยความเร็วคงตัวในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้ า
ขนาด 5 x 106 N/C ประจุไฟฟ้ าบนหยดน้า มันมีค่าเท่าไร
1. 1.6 x 10-21 C
2. 1.6 x 10-20 C
3. 1.6 x 10-19 C
4. 1.6 x 10-18 C

2. ที่ตาแหน่ง X ห่างจากจุดประจุขนาด 1.08 x 10-1 C เป็นระยะ 1.8 m จะมีขนาดของสนามไฟฟ้าเป็นเท่าไร
1. 3.0 x 108 N/C
2. 9.0 x 108 N/C
3. 2.7 x 109 N/C
4. 5.4 x 109 N/C

3. ตัวนา ทรงกลมลูกหนึ่งรัศมีผิวใน 8 cm รัศมีผิวนอก 10 cm มีประจุ 2 x 10-10 C อยากทราบว่า
สนามไฟฟ้าที่ผิวในและผิวนอกของทรงกลมมีขนาดเท่าไร
1. 0 , 281 N/C
2. 281 , 0 N/C
3. 0 , 180 N/C
4. 180 , 0 N/C

4. สนามไฟฟ้ า ณ ตา แหน่งติดกับผิวตัวนา ด้านนอกจะมีทิศทางใด
1. ตั้งฉากกับผิว
 2. สัมผัสผิว
3. ขึ้นกับรูปร่างของผิว
4. ทา มุมกับผิวน้อยกว่า 45°

5. ข้อใดไม่ใช่สมบัติของเส้นแรงไฟฟ้า
1. ตั้งฉากกับผิวของตัวนา
2. ช่วยหาทิศของสนามไฟฟ้ าได้
3. ผ่านตัวนาได้ แต่ไม่ผ่านฉนวน
4. ออกจากประจุบวก เข้าหาประจุลบ

เฉลย

1. 4

2. 1

3. 3

4. 1

5. 3

แรงโน้มถ่วง

1. น้ำหนักของวัตถุหนึ่งที่เส้นศูนย์สูตร และที่ขั้วโลกเท่ากันหรือไม่

1. เท่ากับ เพราะเป็นวัตถุชิ้นเดียวกัน

2. เท่ากัน เพราะแรงดึงดูดของโลกมีค่าเท่ากัน

3. ไม่เท่ากัน เพราะความเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกมีค่าไม่เท่ากัน

4. ไม่เท่ากัน เพราะอุณหภูมิไม่เท่ากัน

2. มวล 2 ก้อน มีขนาด m1 และ m2 เมื่อชั่งมวลทั้งสองที่บริเวณเส้นศูนย์สูตร ได้อัตราส่วนระหว่าง มวลทั้งสอง m1/m2=1.5 ถ้านามวลทั้งสองไปชั่งที่ขั้วโลกเหนือจะได้อัตราส่วนระหว่างมวลทั้งสอง (m1/m2) เป็นเท่าใด

1. เท่ากับ 0 

2. น้อยกว่า 1.5 

3. เท่ากับ 1.5 

4. มากกว่า 1.5

3. ถ้ามวลของโลกเป็น 81 เท่ากับมวลของดวงจันทร์ และมีรัศมีโลกเป็น เป็นสี่เท่าของรัศมีดวงจันทร์ ความเร่งเข้าสู่ศูนย์กลางที่ผิวของดวงจันทร์จะมีค่าเท่า

1. 1.25 m/s2 

2. 1.97 m/s2 

3. 2.5 m/s2
4. 3.4 m/s2

4. นักบินอวกาศจะมีน้าหนักกี่เท่าของน้าหนักที่ชั่งบนโลก ถ้าอยู่บนดาวเคราะห์ที่มีรัศมีครึ่งหนึ่งของโลก และมีมวลเป็น 1/8 ของมวลโลก

1. 0.25 

2. 0.50 

3. 0.75 

4. 1.25

เฉลย

1. 3
2. 3
3. 2
4. 2

สนามโน้มถ่วง

(แรงโน้มถ่วงของโลก)

     

     สนามโน้มถ่วง

เมื่อปล่อยวัตถุ วัตถุจะตกสู่พื้นโลกเนื่องจากโลกมีสนามโน้มถ่วง (gravitational field)                 

อยู่รอบโลก    สนามโน้มถ่วงทำให้เกิดแรงดึงดูดกระทำต่อมวลของวัตถุทั้งหลาย   แรงดึงดูดนี้เรียกว่า 

 แรงโน้มถ่วง (gravitational  force)   

สนามโน้มถ่วงเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์  g  และสนามมีทิศพุ่ง  สู่ศูนย์กลางของโลก    

สนามโน้มถ่วง  ณ  ตำแหน่งต่างๆบนผิวโลก    มีค่าประมาณ  9.8 นิวตันต่อกิโลกรัม

สนามโน้มถ่วงของโลกที่บางตำแหน่งจากผิวโลก

ระยะวัดจากผิวโลก             (km)	สนามโน้มถ่วง        (N/kg)	หมายเหตุ
ที่ผิวโลก	9.80	-
10	9.77	เพดานบินของเครื่องบินโดยสาร
400	8.65	ความสูงของสถานีอวกาศนานาชาติ   ยานขนส่งอวกาศ
35700	0.225	ระดับความสูงของดาวเทียมสื่อสารคมนาคม
384000	0.0026	ระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกและดวงจันทร์

     
ดาวฤกษ์ โลก ดวงจันทร์  ดาวเคราะห์ดวงอื่นๆและบริวารของดาวเคราะห์  ให้ระบบสุริยะรวมทั้งสรรพวัตถุทั้งหลายก็มีสนามโน้มถ่วงรอบตัวเอง  โดยสนามโน้มถ่วงเหล่านี้มีค่าต่างกันไป

 

     การเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามโน้มถ่วง

วัตถุที่อยู่ในสนามโน้มถ่วงของโลกจะถูกโลกดึงดูด 

ดังนั้นเมื่อปล่อยวัตถุให้ตกบริเวณใกล้ผิวโลก   แรงดึงดูดของโลกจะทำให้วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้น  

นั่นคือวัตถุมีความเร่ง
               การตกของวัตถุที่มีมวลต่างกันในสนามโน้มถ่วงวัตถุ จะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงตัว  เรียกว่า ความเร่งโน้มถ่วง (gravitationalacceleration) มีทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก  ความเร่งโน้มถ่วงที่ผิวโลก   มีค่าต่างกันตามตำแหน่งทาง ภูมิศาสตร์ในการตกของวัตถุ  วัตถุจะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร่งโน้มถ่วง 9.8เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง  ซึ่งหมายความว่าความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นวินาทีละ  9.8 เมตรต่อวินาที

                ถ้าโยนวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง  วัตถุในสนามโน้มถ่วงจะเคลื่อนที่ขึ้นด้วยความเร่งโน้มถ่วง g โดยมีทิศเข้าสู่ศูนย์กลางโลก  ทำให้วัตถุซึ่งเคลื่อนที่ขึ้นมีความเร็วลดลงวินาทีละ9.8เมตรต่อวินาที  จนกระทั่งความเร็วสุดท้ายเป็นศูนย์   จากนั้นแรงดึงวัตถุให้ตกกลับสู่โลกด้วยความเร่งเท่าเดิม

การเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงของวัตถุที่บริเวณใกล้ผิวโลก ถ้าคำนึงถึงแรงโน้มถ่วงเพียงแรงเดียว   โดยไม่คิดถึงแรงอื่น เช่น แรงต้านอากาศ  หรือแรงลอยตัวของวัตถุในอากาศ แล้ววัตถุจะเคลื่อนที่ด้วย  ความเร่งโน้มถ่วง   ที่มีค่าคงตัวเท่ากับ  9.8 เมตรต่อวินาที่ยกกำลังสองในทิศลง  เรียกการเคลื่อนที่แบบนี้ว่า     การตกแบบเสรี(free fall) 

      นิยาม

ณ. ตำเหน่งหนึ่งในกรอบอ้างอิงใดๆ สนามโน้มถ่วงที่จุดนั้นคือ แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อมวล 1 Kg               ที่ตำแหน่งนั้น (สนามโน้มถ่วงเป็นปริมาณเว็กเตอร์)

ให้ คือแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่ออนุภาคมวล สนามโน้มถ่วงจะนิยามโดยซึ่งมีค่าเท่ากับความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

     ตัวอย่าง
วัตถุมวล อยู่ห่างจากมวล เป็นระยะ ให้ แทนสนามความโน้มถ่วง ของมวล ที่ตำแหน่งของมวล สนามโน้มถ่วงจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางพุ่งเข้าสู่มวล

     แรงโน้มถ่วงและสนามโน้มถ่วงของโลก

                แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุบนโลกคือน้ำหนัก (weight) ของวัตถุนั้น (น้ำหนักมีหน่วยเป็น นิวตัน) สำหรับวัตถุมวล บนผิวโลกจะมีน้ำหนักเท่ากับ มีทิศเข้าสู่จุดศูนย์กลางโลกโดยที่ผิวโลกขนาดของ มีค่าประมาณ 9.8 m/s2

ข้อสังเกต

– W ไม่ได้หมายถึงน้ำหนักที่อ่านได้จากตาชั่ง

– น้ำหนักและค่า g ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุบนผิวโลก และจะเปลี่ยนแปลงตามความสูงต่ำจากผิวโลก

  แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุก็คือ  น้ำหนัก (weight)ของวัตถุบนโลก  หาได้จากสมการ
                        W=mg
เมื่อ m เป็นมวลของวัตถุที่มีหน่วยเป็นกิโลกรัม(kg)
      g  เป็นความเร่งโน้มถ่วง ณ   ตำแหน่งที่วัตถุวางอยู่   มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทียกกำลังสอง

และW เป็นน้ำหนักของวัตถุุที่มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)

อ้างอิง

http://krutussanee.wordpress.com/

สนามไฟฟ้า

     สนามไฟฟ้า (electric field)

สนามไฟฟ้า หมายถึง "บริเวณโดยรอบประจุไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้า สามารถส่งอำนาจไปถึง" หรือ "บริเวณที่เมื่อนำประจุไฟฟ้าทดสอบเข้าไปวางแล้วจะเกิดแรงกระทำบนประจุไฟฟ้าทดสอบนั้น" ตามจุดต่างๆ ในบริเวณสนามไฟฟ้า ย่อมมีความเข้มของ สนามไฟฟ้าต่างกัน จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้าต้นกำเนิดสนาม จะมีความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงกว่าจุดที่อยู่ ห่างไกลออกไป หน่วยของสนามไฟฟ้าคือนิวตันต่อคูลอมบ์ หรือโวลต์ต่อเมตร 

ภาพแสดงสนามไฟฟ้าจากประจุต้นกำเนิด +Q

     เส้นแรงไฟฟ้า

หมายถึง เส้นสมมติที่ใช้เขียนเพื่อแสดงสนามไฟฟ้าโดยทิศทางของสนามไฟฟ้า หรือเส้นที่ใช้แสดงทิศทางของแรงที่กระทำต่อประจุบวกที่วางอยู่ในบริเวณที่มีสนามไฟฟ้า   ความหนาแน่นของเส้นแรงไฟฟ้าแสดงถึงขนาดความเข้มของสนามไฟฟ้า  ถ้าเส้นแรงหนาแน่นมากหมายถึงค่าความเข้มสนามไฟฟ้ามากด้วย

รูปแสดงเส้นแรงไฟฟ้า

สมบัติของเส้นแรงไฟฟ้า มีดังนี้

1.  มีทิศพุ่งออกจากประจุบวกและพุ่งเข้าหาประจุลบ

2.  แนวเส้นแรงตั้งฉากกับผิวของวัตถุที่มีประจุ

3.  เส้นแรงไฟฟ้าไม่ตัดกัน

4.  เส้นแรงไฟฟ้าสิ้นสุดที่ผิวนอกของตัวนำ (ภายในตัวนำไม่มีเส้นแรงไฟฟ้า) แต่เส้นแรง    

     ไฟฟ้าสามารถผ่านฉนวนไฟฟ้าได้

การพิจารณาค่าของสนามไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ

1.การหาสนามไฟฟ้าจากประจุไฟฟ้าต้นกำเนิดสนาม Q

นิยามค่าสนามไฟฟ้า หมายถึง " แรงที่เกิดขึ้นบนประจุ +1 คูลอมบ์ ที่เอาไปวางในสนามไฟฟ้านั้น " สนามไฟฟ้าจากประจุ Q ใด ๆ มีค่าดังนี้

                                                 ค่า Q ไม่ต้องแทนเครื่องหมาย บวกหรือลบ

E = สนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุ Q (N/C)
Q = ประจุแหล่งกำเนิดที่ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า หน่วยคูลอมบ์ (C) 
R = ระยะจากแหล่งกำเนิดถึงจุดที่ต้องการรู้ค่าสนามไฟฟ้า หน่วย เมตร (m)

ทิศของสนามไฟฟ้า ที่เกิดจากจุดประจุต้นกำเนิดสนาม Q

2. การหาสนามไฟฟ้าจากแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ q

ในการหาสนามไฟฟ้า ให้นำประจุทดสอบ q  ไปวาง ณ จุดที่เราต้องการหาสนามไฟฟ้า เมื่อมีแรง F  ที่กระทำบนบนประจุทดสอบ   หาค่าสนามไฟฟ้าจากอัตราส่วนแรงกระทำต่อประจุ   ซึ่งสนามไฟฟ้ามีค่าเท่ากับแรงที่กระทำต่อประจุ 1 คูลอมบ์  หาได้จากสมการ

                                 F = แรงที่กระทำบนประจุ (N)
                                 E = สนามไฟฟ้า(N/C)
                                 q = ประจุทดสอบ (C)

การหาทิศของสนามไฟฟ้าจากแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ q

เมื่อพิจารณาเปรียบเทียบทิศของสนามไฟฟ้าทั้ง 2 แบบ

3. สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นตัวนำคู่ขนาน

มีแผ่นตัวนำโลหะ 2 แผ่นวางขนานกัน  เมื่อทำให้แผ่นหนึ่งมีประจุไฟฟ้า +Q  และอีกแผ่นหนึ่งมีประจุไฟฟ้า -Q  จะมีสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นทั้งสอง

สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นโลหะขนานจะมีค่าคงตัวทั้งขนาดและทิศทาง ขนาดของสนาม E หาได้จากขนาดของแรงที่กระทำต่อประจุ +1C ที่วาง ในสนามไฟฟ้านั้น   หรือหาจาก ความต่างศักย์ระหว่างแผ่นขนาน/ระยะห่างระหว่างแผ่นขนาน

ทิศของสนาม หาจากทิศของแรง เมื่อนำประจุทดสอบวางลงในสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ โดยทิศของสนามไฟฟ้ามีทิศเดียวกับทิศแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ +1 C ที่วางลงในสนามไฟฟ้านี้ และทิศสนามมีทิศตรงกันข้ามกับทิศของแรงที่ทำต่อประจุลบ  หรือสนามไฟฟ้ามีทิศจากแผ่นบวกไปยังแผ่นลบ

การหาขนาดของสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ

ข้อสังเกต   จากสมการหาสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอระหว่างแผ่นตัวนำคู่ขนาน  ระยะห่างระหว่างแผ่นขนาน จะแปรผกผันกับ สนามไฟฟ้า

4. สนามไฟฟ้าของตัวนำทรงกลม

พิจารณาตัวนำทรงกลมกลวงหรือตันที่มีประจุไฟฟ้าอิสระ ประจุจะกระจายอยู่ที่ผิวของตัวนำทรงกลมสม่ำเสมอ ซึ่งพบว่าทรงกลมที่มีประจุนี้ จะแผ่สนามไฟฟ้าไปโดยรอบ และเนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลมกระจายตัวอย่างสมำเสมอนี้ ทำให้เราอาจหาสนามไฟฟ้าภายนอกทรงกลมได้ โดยพิจารณาว่า ทรงกลมนี้ประพฤติตัวเหมือนจุดประจุ รวมกันอยู่ตรงกลางทรงกลม

การหาสนามไฟฟ้าที่จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมเป็นระยะ r คิดเสมือนว่าประจุ Q ทั้งหมดรวมกันที่จุดศูนย์กลางของทรงกลม ดังนั้น การหาขนาดของสนามไฟฟ้า ณ จุดซึ่งห่างจากจุดศูนย์กลางของทรงกลมเป็นระยะ r หาได้จาก

เนื่องจากเส้นแรงไฟฟ้าตั้งฉากกับผิวของตัวนำ และไม่สามารถผ่านทะลุไปในตัวนำได้ ดังนั้น ภายในตัวนำ ค่าความเข้มของสนามไฟฟ้าจึงมีค่าเป็นศูนย์เสมอ และที่ผิวของตัวนำทรงกลมมีความเข้มสนามไฟฟ้ามากที่สุด ซึ่งแสดงได้รูปและกราฟข้างล้าง

• สนามไฟฟ้าภายในทรงกลม

สนามไฟฟ้าภายในทรงกลมเป็นศูนย์

• สนามไฟฟ้าที่ผิวทรงกลม

สนามไฟฟ้าที่ผิวทรงกลมมีค่ามากที่สุด

• สนามไฟฟ้าภายนอกทรงกลม

สนามไฟฟ้าภายนอกทรงกลม(วัดระยะถึงจุดศูนย์กลางทรงกลม)

กราฟสนามไฟฟ้าของตัวนำทรงกลม

สนามไฟฟ้าตั้งฉากกับผิวทรงกลมเสมอ

สรุป

1.  สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งต่างๆ  ในที่ว่างภายในตัวนำรูปทรงใดๆ มีค่าเป็นศูนย์
2.  สนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่ง ที่ติดกับผิวของตัวนำ จะมีทิศตั้งฉากกับผิวเสมอ

การหาสนามไฟฟ้ารวมที่จุดๆหนึ่ง

• เขียนเวกเตอร์สนามไฟฟ้า ณ จุดที่ต้องการหาสนามไฟฟ้ารวม  โดยสนามไฟฟ้ามีทิศออกจากประจุบวก และทิศเข้าหาประจุไฟฟ้าลบ  

• รวมสนามไฟฟ้าด้วยวิธีรวมเวกเตอร

เช่น  จากรูปหาสนามไฟฟ้ารวมที่จุด A  ซึ่่งสนามไฟฟ้า E1 เกิดจากประจุ +Q1 และสนามไฟฟ้า E2 เกิดจากประจุไฟฟ้า -Q2

แนวข้อสอบสนามไฟฟ้า

1. ทรงกลมตัวนำลูกหนึ่่งมีมวล  m แขวนด้วยเชือกภายใต้สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอดังรูป  หากทรงกลมมีประจุอยู่ 2 ไมโครคูลอมบ์ ทำให้เชือกทำมุม  30  องศากับแนวดิ่ง มวลของทรงกลมมีค่าเท่าใด

2. ทรงกลมมีประจุุลบ สามารถลอยนิ่งในบริเวณที่สนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ  สนามไฟฟ้ามีทิศใด

       ก.  พุ่งขึ้นในแนวดิ่ง         ข.  พุ่งลงในแนวดิ่ง         ค.  ตั้งฉากกับทรงกลม            ง.  ผิดทุกข้อ 

3. ถ้าอิเล็กตรอนอยู่ในสนามไฟฟ้า  E   จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรกับอิเล็กตรอนถ้าอิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้า  e  คูลอมบ์

ก.      มีแรงมากระทำเท่ากับ  eE ในทิศเดียวกับสนามไฟฟ้า

ข.      มีแรงกระทำเท่ากับ eE ในทิศทางตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า

ค.      มีแรงกระทำ E/e  ในทิศตั้งฉากกับสนามไฟฟ้า

ง.       มีแรงมากระทำ e/E   ในทิศเดียวกับสนามไฟฟ้า

4. หยดน้ำมันเล็กๆ  หยดหนึ่งมีมวล  16  มิลลิกรัม ลอยนิ่งอยู่ในสนามไฟฟ้าแนวดิ่งซึ่่งมีความเข้มสนามไฟฟ้า  10^-7  N/c  (สิบยกกำลังลบเจ็ด)  ถ้าประจุไฟฟ้าของหยดน้ำมันนี้เกิดจากการมีอิเล็กตรอนมีมากเกินจำนวนโปรตรอน   จงหาประจุไฟฟ้าทั้งหมดบนหยดน้ำมัน  และหยดน้ำมันนี้มีจำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอนกี่อนุภาค

5. ABCD  เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสยาวด้านละ 1 เมตร  มีประจุ  +10,-20,+30,+40 คูลอมบ์วางอยู่ที่  A,B,Cและ D ตามลำดับถ้าจุด  0  เป็นจุดที่เสันทะแยงมุมตัดกัน  จงหาขนาดและทิศทางของความเข้มไฟฟ้าที่จุด  0 (จุดตัดกันของเส้นทะแยงมุม)

6. . อิเล็กตรอนเริ่มจากหยุดนิ่ง ในสนามไฟฟ้าคงที่ความเข้ม  10^4  N/c (สิบยกกำลังสี่)   จะใช้เวลาเท่าใดที่อิเล็กตรอนจะมีความเร็วเท่ากับ   2%  ของความเร็วแสง  กำหนดให้ประจุอิเล็กตรอน 1.6 x 10^-19 คูลอมบ์ ( หนึ่งจุดหกคูณสิบยกกำลังลบสิบเก้า )    มวลของอิเล็กตรอน  9.1 x 10^-31 กิโลกรัม  (เก้าจุดหนึ่งคูณสิบยกกำลังลบสามสิบเอ็ด)  ไม่ต้องคิดแรงเนื่องจากน้ำหนักของอิเล็กตรอน

7. นำประจุ +Q  คูลอมบ์และ  +4Q   คูลอมบ์  มาวางห่างกันเป็นระยะ   1   เมตร  จงหาว่าจุดสะเทินอยู่ห่างจากจุดที่วาง +Q  คูลอมบ์ เท่าไร

ก.    ห่างจาก  +Q  คูลอมบ์  ด้านนอก 1/3   เมตร       ข. ห่างจาก  +Q    คูลอมบ์ด้านใน  1/3เมตร

ค.    ห่างจาก  +Q  คูลอมบ์  ด้านนอก  1/4 เมตร        ง.  ห่างจาก  +Q    คูลอมบ์ด้านใน  1/4 เมตร

8. ทรงกลมตัวนำลูกหนึ่งรัศมี  10 เซนติเมตร  มีประจุ  1  ไมโครคูลอมบ์  ให้หาค่าต่อไปนี้

• ขนาดสนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งห่างจากจุดศูนย์กลางทรงกลม 5 เซนติเมตร
• ทรงกลมนี้มีค่าความเข้มสนามไฟฟ้ามากที่สุดเท่าไร
• ขนาดของสนามไฟฟ้า ณ ตำแหน่งที่ห่างจากผิวทรงกลมออกไปเป็นระยะ  20 เซนติเมตร

9. ในที่ว่างบริเวณหนึ่ง  จะรู้ได้อย่างไรว่าบริเวณนั้นมีสนามไฟฟ้าอยู่หรือไม่   ทำอย่างไร

10. แผ่นตัวนำคู่ขนานวางห่างกันเป็นระยะ d  ถ้าความต่างศักย์ระหว่างแผ่นทั้งสองมีค่าเท่าเดิม  จะทำอย่างไรจึงจะทำให้สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นคู่ขนานนี้เพิ่มขึ้น

อ้างอิง

http://weerajit14.blogspot.com/

สนามแม่เหล็ก

รูปแสดงผงเหล็กที่มีแนวการเรียงตัวแทนสนามแม่เหล็ก

(อ้างอิงhttp://physicskruadd.wordpress.com/)

     สนามแม่เหล็ก (Magnetic field) หมายถึง บริเวณที่มีแรงแม่เหล็กกระทำต่อวัตถุ ซึ่งวัตถุที่แม่เหล็กออกแรงกระทำแล้วเกิดผลได้นั้นจะเรียกว่า สารแม่เหล็ก

     สนามแม่เหล็ก

 เมื่อนำแท่งแม่เหล็กไปดูดผงตะไบเหล็ก ผงตะไบเหล็กจะถูกดูดติดกับส่วนต่างๆ ของแท่งแม่เหล็ก และอยู่ใกล้ปลายแท่งแม่เหล็ก บริเวณดังกล่าว เรียกว่า ขั้วแม่เหล็ก
ถ้าใช้เชือกผูกกึ่งกลางแท่งแม่เหล็ก แล้วแขวนแท่งแม่เหล็กนี้ให้อยู่ในแนวราบ จะพบว่าแท่งแม่เหล็ก จะวางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือและทิศใต้ เราเรียกขั้วแม่เหล็กที่ชี้ไปทิศเหนือว่า ขั้วเหนือและขั้วที่ชี้ไปทางทิศใต้ว่า ขั้วใต้

>>ขั้วแม่เหล็กมีแรงกระทำซึ่งกันและกัน ดังนี้
– ขั้วต่างกันออกแรงดึงดูดกัน (ดังรูปที่ 2)
– ขั้วเหมือนกันออกแรงผลักกัน (ดังรูปที่ 3)

รูปที่ 2 ขั้วแม่เหล็กขั้วต่างกันออกแรงดึงดูดกัน [2]

รูปที่ 3 ขั้วแม่เหล็กขั้วเหมือนกันออกแรงผลักกัน [3]

  แท่งแม่เหล็กเล็กๆ ที่วางตัวอยู่ในแนวราบบนแกนดิ่งปลายแหลม จะวางตัวอยู่ในแนวทิศเหนือ
และทิศใต้ เรียกแท่งแม่เหล็กเล็กๆ นี้ว่าเข็มทิศ  
เมื่อวางเข็มทิศ ณ ตำแหน่งหนึ่งแล้วมีแรงกระทำต่อเข็มทิศนั้น กล่าวว่า ณ ตำแหน่งนั้นมีสนามแม่เหล็ก และกำหนดให้ทิศของสนามแม่เหล็กมีทิศเดียวกับทิศที่ขั้วเหนือของเข็มทิศชี้ (ดังรูปที่ 4)

รูปที่ 4 ทิศของขั้วแม่เหล็ก [4]

สนามแม่เหล็ก เมื่อมีแม่เหล็กวางอยู่ ณ ที่ใดก็ตาม แม่เหล็กนั้นจะส่งอำนาจแม่เหล็กออกไปรอบตัวในบริเวรนั้น ถ้าเอาแม่เหล็กอื่นหรือวัตถุที่เป็นเหล็กเข้าไปในบริเวณนั้นจะเกิดแรงแม่เหล็กส่งมากระทำทันทีจากแม่เหล็กที่วางอยู่ก่อนนั้น อย่างนี้เราถือว่าแม่เหล็กหรือสารแม่เหล็กที่เรานำเข้าไปทีหลังไปอยู่ในบริเวณซึ่งเป็น สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กอันแรกถ้าเราถอยแม่เหล็กหรือสารแม่เหล็กนั้นออกมาให้ห่างมาก ๆ แรงแม่เหล็กที่เคยเกิดขึ้นดังกล่าวจะหมดไป หมายความว่า แม่เหล็กอันแรกส่งแรงไปกระทำไม่ถึง   จึงเห็นได้ว่าสนามแม่เหล็กคือ บริเวณรอบ ๆ แม่เหล็ก ซึ่งแท่งแม่เหล็กนั้นสามารถส่งอำนาจแม่เหล็กไปถึง

รูปแสดงเส้นแรงแม่เหล็กมีทิศออกจากขั้ว N เข้าหาขั้ว S

เส้นแรงแม่เหล็ก เป็นเส้นที่แสดงทิศของสนามแม่เหล็กรอบๆ แท่งแม่เหล็ก  นอกจากนั้นยังแสดงความเข้มของสนามแม่เหล็กด้วย  ทิศของสนามคือ  ทิศของแรงนี้กระทำกับขั้วเหนือ  ในสนามแม่เหล็กเส้นแรงแม่เหล็กแสดงให้เห็นได้โดยใช้ผงเหล็กโรยรอบๆ  แท่งแม่เหล็ก  หรือการระบุตำแหน่งของเข็มทิศ  เล็กๆ ณ  จุดต่างๆ  รอบๆ แท่งแม่เหล็ก   การวัดความเข้มของสนามแม่เหล็กที่จุดๆหนึ่ง  แสดงได้โดย เส้นแรงแม่เหล็กที่อยู่ชิดกัน  เส้นแรงแม่เหล็กที่อยู่ภายนอกแท่งแม่เหล็กจะทิศทางออกจากขั้ว N และวนเข้าหาขั้ว S    ส่วนเส้นแรงภายในแท่งแม่เหล็กเอง มีทิศพุ่งจากขั้ว S ไปยังขั้ว N

รูปแสดงการทดลองโรยผงเหล็กเพื่อดูสนามแม่เหล็ก

รูปแสดงผงเหล็กที่มีแนวการเรียงตัวแทนสนามแม่เหล็ก

รูปแสดงการใช้เข็มทิศหาทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็ก โดนเข็มทิศชี้ตามทิศสนามแม่เหล็ก

รูปแสดงการใช้แม่เหล็กดูดเศษเหล็กพบว่าความเข้มสนามแม่เหล็กบริเวณขั้ว N และ S มีความเข้มสูง

เส้นแรงแม่เหล็ก  เมื่อนำแท่งแม่เหล็กมาวางไว้ใกล้กัน

รูปแสดงจุดสะเทินในสนามแม่เหล็ก เป็นจุดที่ไม่มีความเข้มสนามแม่เหล็ก เกิดจากการหักล้างกันของแรงแม่เหล็ก

อ้างอิง

http://physicskruadd.wordpress.com/