ไฟฟ้าสถิต

แรงไฟฟ้า (Electric forces)

แรงไฟฟ้า คือ แรงที่กระทำระหว่างประจุไฟฟ้าซึ่งมาจากอำนาจทางไฟฟ้าของประจุ ในปัจจุบันพบว่าประจุที่เกิดขึ้นแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ อิเล็กตรอนและโปรตรอน ส่วนนิวตรอนจะไม่มีประจุไฟฟ้า ดังตารางนี้

ประจุไฟฟ้า (Electric charge)หมายถึง อำนาจทางไฟฟ้า เป็นคุณสมบัติแบบอนุรักษ์พื้นฐานของอนุภาคย่อยของอะตอม

1.+ คือ โปรตรอน > อิเล็กตรอน

2.- คือ อิเล็กตรอน > โปรตรอน

แรงระหว่างประจุ

1.แรงดูด คือ ประจุต่างกัน

2.แรงผลัก คือ ประจุเหมือนกัน

ขนาดของแรงลดลงตามระยะห่างกำลังสอง และขึ้นกับปริมาณประจุ

กฎคูลอมบ์ (Coulomb's law)

แรงดูดหรือแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณระหว่างประจุและเป็นสัดส่วนโดยกับกำลังสองของระยะทางระหว่างประจุนั้น

สนามไฟฟ้า (Electric field)

สนามไฟฟ้า คือ ปริมาณที่แรงไฟฟ้ากระทำต่อประจุบวกหนึ่งคูลอมบ์ มีสัญลักษณื E มีหน่วยคือ นิวตัวต่อคูลอมบ์ หรือ โวลต์ต่อเมตร โดยประจุไฟฟ้าจะแผ่สนามไฟฟ้าบริเวณรอบประจุ ซึ่งหากมีประจุไฟฟ้าอื่นมาอยู่ในบริเวณของสนามไฟฟ้าดังกล่าวก็จะได้รับแรงไฟฟ้ากระทำต่อประจุนั้น ความเข้มของสนามไฟฟ้าต่างกันตามระยะห่างจากประจุ จุดที่อยู่ใกล้ประจุไฟฟ้าต้นกำเนิดสนามจะมีความเข้มของสนามไฟฟ้าสูงกว่าจุดที่อยู่ห่างไกลออกไป

สนามไฟฟ้าคงที่

สนามไฟฟ้าคงที่เราจะสามารถทดสอบได้กับอุปกรณ์แผ่นตัวนำคู่ขนาน

จุดสะเทิน

จุดสะเทิน หมายถึง จุดในสนามไฟฟ้าที่ความเข้มสนามไฟฟ้ามากกว่า 1 ทิศทาง แต่หักล้างกันหมดทำให้สนามไฟฟ้าลัพธ์เป็นศูนย์อาจเกิดจากประจุไฟฟ้าสองประจุวางใกล้กัน จุดสะเทินที่เกิดขึ้นจะอยู่ในแนวเส้นตรงที่ลากผ่านประจุไฟฟ้าทั้งสองนั้น

เส้นสมศักย์

คือเส้นที่แสดงบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากันตลอดแนว

ทุกจุดบนเส้นสมศักย์สีแดง จะมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากันและทุกจุดบนเส้นมศักย์สีน้ำเงินจะมีศักย์ไฟฟ้า แต่ศักย์ไฟฟ้าบนเส้นสีแดงและเส้นสีน้ำเงินมีศักย์ไฟฟ้า

ศักย์ไฟฟ้า

ศักย์ไฟฟ้า คือ ปริมาณของพลังงานศักย์ไฟฟ้าของประจุหนึ่งหน่วยมีค่าเท่ากับงานที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายประจุบวกจากอนันต์มาไว้ที่จุดใดๆใช้สัญลักษณ์ V มีหน่วยเป็น โวลต์

ศักย์ไฟฟ้า เนื่องจากประจุบนตัวนำทรงกลม

งานในการเลื่อนประจุ

ตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุ เป็นอุปกรณ์ที่เก็บประจุไฟฟ้า ทำหน้าที่ในการเก็บประจุ ซึ่งเราจะใช้สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุแบบต่างๆในวงจรไฟฟ้าได้ดังนี้

ความจุไฟฟ้า

ความจุไฟฟ้า (Capacitance) คือ ความสารมารถในการเก็บประจุของตัวนำไฟฟ้า มีหน่วยเป็น คูลอมบ์/โวลต์ (C/V) หรือ ฟารัด (F) สามารถคำนวณได้จาก

ความจุไฟฟ้าของตัวนำทรงกลม

ความจุไฟฟ้าของตัวนำทรงกลมแปรผันตรงกับรัศมีของตัวนำทรงกลมนั้น ซึ่งเราสามารถหาความสัมพันธ์ได้ดังนี้

การต่อตัวเก็บประจุในวงจรไฟฟ้า

การต่อขนาน (Parallel Circuit)

การต่ออนุกรม (Series Circuit)

พลังงงานสะสมในตัวเก็บประจุ

เมื่อต่อตัวเก็บประจุเข้ากับความต่างศักย์แล้ว จะพบว่าเมื่อเราเพิ่มความต่างศักย์ประจุที่อยู่ในตัวเก็บประจุจะมีค่าเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งความสัมพันธ์ระหว่าง Q กับความต่างศักย์ V เป็นไปตามกราฟดังรูป โดยเราสามารถคำนวณพลังงานสะสมในตัวเก็บประจุได้จาก พื้นที่ใต้กราฟ