วันอังคารที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2554

สนามไฟฟ้า

สนามไฟฟ้า (Electric Field)  คือบริเวณรอบประจุไฟฟ้าที่มีแรงกระทำ
สนามไฟฟ้าเป็นปริมาณเวคเตอร์   กำหนดว่ามีทิศเดียวกับทิศของแรงที่กระทำต่อ
ประจุทดสอบ +q 




 



   








สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก (Magnetic Field)  คือบริเวณที่มีแรงแม่เหล็กกระทำ
สนามแม่เหล็กมีลักษณะอย่างไรศึกษาได้จากกิจกรรม 1.1
กิจกรรม 1.1  สนามแม่เหล็ก
อุปกรณ์    1. แท่งแม่เหล็ก 4 แท่ง
                2. กระดาษแข็งสีขาว 1 แผ่น
                3. ผงเหล็ก   
วิธีทำ    1. วางแท่งแม่เหล็ก 1 แท่งลงบนกระดาษแข็งสีขาว  โรยผงเหล็กรอบ
แท่งแม่เหล็กบาง ๆ  ใช้ดินสอเคาะกระดาษแข็งเบาๆ จะเห็นผงเหล็กเรียงกันเป็นโซ่ 
ซึ่งแสดงสนามแม่เหล็ก  บันทึกภาพไว้
            2. วางแท่งแม่เหล็กมากกว่า 1 แท่งลงบนกระดาษขาวในลักษณะต่างๆ กัน
โรยผงเหล็กบางๆ ระหว่างแท่งเหล็ก และรอบแท่งเหล็ก ใช้ดินสอเคาะกระดาษเบาๆ
จะเห็นผงเหล็กเรียงกันเป็นโซ่ซึ่งแสดงสนามแม่เหล็ก  บันทึกภาพไว้
ผลการทดลอง






         สนามแม่เหล็กเป็นปริมาณเวคเตอร์  สนามแม่าเหล็กมีทิศทางอย่างไร?
         สนามแม่เหล็กที่ตำแหน่งใด  ถูกกำหนดว่ามีทิศเดียวกับการชี้ของทิศเหนือเข็มทิศ
ดังรูป 1.1 (ก)  จากข้อกำหนดนี้สนามแม่เหล็กจึงมีทิศพุ่งออกจากขั้วเหนือ พุ่งเข้าหาขั้วใต้
ดังรูป 1.1(ข)
                                                                                (ก)



                                                                               (ข)  


     


                                                         รูป 1.1  แสดงสนามแม่เหล็ก






                                                         รูป 1.2  สนามแม่เหล็กสม่ำ่เสมอ


                                                              
จุกสะเทิน (neutral point)  คือจุดที่สนามแม่เหล็กลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์ ดังรูป 1.3


                                                        รูป 1.3  แสดงตำแหน่งจุดสะเทิน




ผลของสนามแม่เหล็กต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า  
กิจกรรม 2.1  เรื่องผลของสนามแม่เหล็กต่อการเคลื่อนที่ของลำอิเล็กตรอน
อุปกรณ์   1. หลอดรังสีแคโทด
                 2. เครื่องจ่ายไฟตรงโวลต์สูง
                 3. สายไฟดำ - แดง 1 คู่   


   
                                                       รูป 1.4  แสดงการจัดวางอุปกรณ์


วิธีทำ            - ต่อขั้วทั้งสองของหลอดรังสีแคโทดเข้ากับแหล่งจ่ายไฟโวลต์สูง (ประมาณ 12,000-15,000V)  เปิดสวิตช์ของแหล่งจ่ายไฟตรงโวลต์สูง สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้น บันทึกภาพ
                      - นำแท่งแม่เหล็กรูปตัวยูคร่อมหลอดรังสีแคโทด หันขั้วเหนือออกด้านนอก สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้น บันทึกภาพ                      
                      - นำแท่งแม่เหล็กรูปตัวยูคร่อมหลอดรังสีแคโทด หันขั้วใต้ออกด้านนอก สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้น บันทึกภาพ
ผลการทดลอง
                                       ก.  การเคลื่อนที่ของรังสีแคโทดเมื่อไม่มีสนามแม่เหล็ก


ข. การเคลื่อนที่ของรังสีแคโทดในสนามแม่เหล็ก 


                                           ค. การเคลื่อนที่ของรังสีแคโทดในสนามแม่เหล็ก
                                                    รูป 1.4  การเคลื่อนที่ของรังสีแคโทด

ข้อควรระวัง   ต้องไม่ให้ส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายหรือโลหะเข้าใกล้หลอดรังสีแคโทด
                        เพราะเป็นไฟโวลต์สูง  อันตราย


แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุไฟฟ้า
            
                                    





















สนามของแรง

นักเรียนคงเคยเห็นวัตถุตกลงสู่พื้น  แสดงว่ามีแรงกระทำต่อวัตถุ
เมื่อนำแม่เหล็กเข้าใกล้เหล็ก  จะมีแรงบางอย่างกระทำต่อเหล็ก
แรงทั้งสองข้างต้นเป็นแรงในธรรมชาตติ  นักเรียนทราบหรือไม่ว่า
แรงอะไรบ้างที่เป็นแรงในธรรมชาติ?