Page 3 - บทที่13

13.5 แรงระหว่างประจุและกฎของคูลอมบ์

กฎของคูลอมบ์ กล่ำวถึงแรงระหว่ำงประจุสองประจุ สำมำรถค ำนวณหำขนำดของแรงได้ ทั้งในกรณี

แรงดูด และแรงผลักระหว่ำงประจุ ตำมสมกำร

1 2
=
2
จำกฎของคูลอมบ์สรุปได้ว่ำแรงระหว่ำงประจุแปรผกผันกับก ำลังสองของระยะห่ำงประจุ และแปรผัน

ตรงกับผลคูณระหว่ำงประจุ

ค่ำ = 1 เมื่อ คือสภำพะยอมในสุญญำกำศ (permittivity) มีค่ำประมำณ
0
4 0
2
2
8.8542×10 −12 /
13.6 สนามไฟฟ้า
เมื่อน ำลูกโป่งที่มีประจุเข้ำใกล้เครื่องก ำเนิดประจุแวนเดอแกรฟฟ (Van der Graff Generator) จะมี
์
แรงไฟฟ้ำกระท ำต่อลูกโป่ง ในกรณีเช่นนี้เรำกล่ำวว่ำบริเวณนั้นมี สนามไฟฟ้า (electric field)

ประจุทดสอบ (test charge) โดยทั่วไปเป็นประจุบวก แทนด้วยสัญลักษณ +q
์
แรงที่กระท ำต่อจุดประจุบวกขนำดหนึ่งหน่วย ซึ่งวำง ณ ต ำแหน่งใดๆ คือ สนามไฟฟ้า ณ ต ำแหน่ง

นั้น สนำมไฟฟ้ำเป็นปริมำณเวกเตอร์ โดยก ำหนดทิศทำงของสนำมไฟฟ้ำอยู่ในทิศทำงเดียวกับทิศทำงของแรงที่

⃑
กระท ำต่อประจุทดสอบ +q เป็นไปตำมสมกำร =
+
้
โดยแรงไฟฟำที่กระท ำกับประจุทดสอบ เมื่อว่ำงในต ำแหน่งนั้นๆ จะมีค่ำแปรผันตรงกับค่ำของประจุ

ทดสอบนั้น ตำมกฎของคูลอมบ์ ดังนี้ =
2

ดังนั้นจะได้สมกำรสนำมไฟฟ้ำ ณ ต ำแหน่งดังกล่ำว ดังนี้ =
2
ในระบบไอเอส สนำมไฟฟ้ำมีหน่วยเป็นนิวตันต่อคูลอมบ์ และสรุปได้ว่ำสนำมไฟฟ้ำจะมีทิศทำงพุ่งออก

จำกประจุบวก และพุ่งเข้ำหำประจุลบในทุกทิศทำง
้
ในกรณีที่สนำมไฟฟำเนื่องจำก ท จุดประจุ สนำมไฟฟำลัพธ์จะได้จำกผลรวมแบบเวกเตอร์ของ
้
⃑⃑

สนำมไฟฟ้ำเนื่องจำก n จุดประจุนั้นเอง เขียนเป็นสมกำรได้ว่ำ = ∑ ⃑⃑⃑⃑

=1