ในการศึกษาไฟฟ้าสถิตเบื้องต้น เรานำอิเล็กโตรสโคปแบบแผ่นทองคำเปลวไปใช้ประโยชน์แสดงความจริงทางไฟฟ้าสถิตได้มากมายหลายประการ ที่สมควรทราบในชั้นนี้ คือ ใช้เพื่อประโยชน์ดังนี้
(1) ตรวจว่าวัตถุมีประจุไฟฟ้าหรือไม่
(2) ตรวจชนิดของประจุไฟฟ้า
(3) ตรวจว่าวัตถุหนึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าหรือฉนวนไฟฟ้า
โดยทั้ง 3 ประการที่กล่าวถึงจะปฏิบัติดังนี้
(1) ตรวจว่าวัตถุมีประจุไฟฟ้าหรือไม่ ทำได้โดยวางอิเล็กโตรสโคปลงบนพื้นโต๊ะ เพื่อให้กล่องโลหะถูกเอิร์ท ใช้นิ้วแตะจานโลหะเพื่อให้จานโลหะ ก้านโลหะและแผ่นทองเป็นกลางจริงๆ ในการนี้แผ่นทองจะหุบจากนี้นำวัตถุที่จะตรวจเข้ามาล่อใกล้ๆ จานโลหะ ถ้าปรากฏแผ่นทองคำหุบอยู่อย่างเดิม แสดงว่าวัตถุที่นำมาทดลองนั้นเป็นกลางไม่มีประจุไฟฟ้า แต่ถ้าปรากฏว่าแผ่นทองกางอ้าออก ก็แสดงว่า วัตถุนั้นมีประจุไฟฟ้า
(2) ตรวจชนิดของประจุไฟฟ้า ทำได้โดยการให้ประจุอิสระที่ทราบชนิดแล้วแก่จานโลหะของอิเล็กโตรสโคปเสียก่อน แผ่นทองคำย่อมจะกลางออก จากนี้จึงนำวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าแล้วเข้ามาล่อใกล้จานโลหะ
(ก) ถ้าปรากฏว่าแผ่นทองกางออกมากขึ้น แสดงว่าประจุไฟฟ้าบนวัตถุนั้น เป็นประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันกัประจุไฟฟ้าที่มีอยู่บนจานโลหะของอิเล็กโตรสโคป ในกรณีนี้ ถ้ายิ่งเลื่อนวัตถุเข้าใกล้จานโลหะเข้าไปอีก แผ่นทองจะกางออกมากขึ้นอีก
(ข) ถ้าปรากฏว่าแผ่นทองกลับกางน้อยลงคือเกือบหุบ แสดงว่าประจุไฟฟ้าบนวัตถุนั้นเป็นประจุต่างชนิด กับประจุไฟฟ้าที่มีบนจานโลหะ สำหรับกรณีนี้ถ้าหากนำวัตถุนั้นเข้าใกล้จานโลหะเข้าไปอีก แผ่นทองจะหุบลงอีกจนในที่สุด จะหุบสนิทและถ้าเลื่อนวัตถุนั้นเข้าใกล้อีก ครานี้แผ่ทองจะเริ่มกางออกได้อีก
(3) ตรวจว่าวัตถุหนึ่งเป็นตัวนำหรือฉนวนไฟฟ้า ทำได้โดยให้ประจุไฟฟ้าอิสระแก่จานอิเล็กโตรสโคปเสียก่อน จะเป็นประจุไฟฟ้าชนิดใดก็ได้ แผ่นทองจะกางอ้าออก จากนั้นถือวัตถุที่ต้องการจะตรวจมาแตะที่จานโลหะ (ขณะนี้วัตถุเอิร์ทอยู่เพราะเราถือไว้)
* (ก) ถ้าปรากฏว่าแผ่นทองหุบสนิท แสดงว่าวัตถุนั้นเป็นตัวนำไฟฟ้า เพราะประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ระหว่างแผ่นทองกับผิวโลกโดยผ่านวัตถุตัวนำและมือ จนที่สุดแผ่นทองมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์เท่ากับศักย์ ของโลกความต่างศักย์ระหว่างแผ่นทองและตัวกล่องโลหะจึงไม่มี แผ่นทองจึงหุบสนิท
*(ข) ถ้าปรากฏว่าแผ่นทองกางอยู่อย่างเดิม ก็แสดงว่าวัตถุที่นำมาทดลองนี้เป็นฉนวนไฟฟ้า การที่แผ่นทองยังคงกางอยู่ได้ก็เพราะวา ไม่มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าระหว่างแผ่นทองกับผิวโลก เนื่องจากประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านฉนวนไฟฟ้าไม่ได้ ความต่างศักย์ระหว่าแผ่นทองและตัวกล่องโลหะจึงยังคงมีอยู่ แผ่นทองจึงยังกางอยู่ได้
สมัครสมาชิก:
ส่งความคิดเห็น (Atom)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น