Page 5 - บทที่13
P. 5

้
                                                           ้
                       จุดสะเทิน (neutral point) ในสนำมไฟฟำ หมำยถึง จุดใดๆในสนำมไฟฟำ ซึ่งมีค่ำของสนำมไฟฟำ
                                                                                     ้
                                                            ้
                                                                                                   ้
               ลัพธ์เป็นศูนย์ เนื่องจำกจุดนั้นอำจปรำกฏมีสนำมไฟฟำอย่ำงน้อยที่สุดสองสนำมที่มีค่ำของสนำมไฟฟำเท่ำกัน
                                                                                           ้
               แต่มีทิศทำงตรงกันข้ำม หรือ ณ จุดนั้นมีสนำมไฟฟำมำกกว่ำสองสนำม แต่ค่ำของสนำมไฟฟำและทิศทำงของ
                                                         ้
               สนำมไฟฟ้ำเหล่ำนั้นอยู่ในลักษณะที่สนำมไฟฟ้ำหักล้ำงกันหมด
               13.8 ศักย์ไฟฟ้า

                                              ้
                       เมื่อมีประจุอยู่ในสนำนไฟฟำ จะท ำให้ประจุเกิดกำรเคลื่อนที่และตัวประจุมีพลังงำนเกิดขึ้น เรียก
               พลังงำนนี้ว่ำ พลังงำนศักย์ไฟฟ้ำ

                                                                     ้
                       เมื่อน ำประจุ q ไปวำงไว้ในต ำแหน่งใด ๆบนสนำนไฟฟำ ท ำให้มีพลังงำนศักย์ไฟฟำเป็น E   และ
                                                                                            ้
                                                                                                   p
                                         E p                                                  E p
               พลังงำนไฟฟ้ำต่อ 1 หน่วยเป็น    เรียกปริมำณนี้ว่ำ ศักย์ไฟฟ้ำ ณ ต ำแหน่งใด ๆ หรือ V =
                                          q                                                   q
                       ศักย์ไฟฟ้ำมีหน่วยเป็นปริมำณสเกลำร์ และมีค่ำเท่ำกับพลังงำนต่อ1หน่วยประจุ

                                                                 ้
                       พลังงำนศักย์ไฟฟ้ำมีหน่วยเป็นจูล(J) และประจุไฟฟำมีหน่วยเป็นคูลอมบ์(C) ดังนั้น ศักย์ไฟฟ้ำมีหน่วย
               เป็น J/C ซึ่งเรียกว่ำ โวลต์(V)

                                                                w  A→B
                                                 V − V =
                                                   B
                                                          A
                                                                   q
                       13.8.1 ศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุ

                               ิ
                              พจำรณำจุด A และ B ซึ่งอยู่ห่ำงจำกประจุ +Q เป็นระยะ r และ r  ถ้ำให้ประจุ +Q
                                                                                  A
                                                                                          B
                       เคลื่อนที่จำกA ไปB โดยออกแรงเท่ำกับF ที่มีขนำดเท่ำกับแรงที่เกิดจำกสนำมกระท ำกับประจุ แต่
                       เนื่องจำกแรง ไม่คงที่จึงต้องแยกคิด และหำงำนได้ดังนี้

                                                                                           kQ
                       นั่นคือ ศักย์ไฟฟ้ำทีต ำแหน่งซึ่งอยู่ห่ำงจำกจุดประจุQ เป็นระยะ r หำได้จำก V =
                                                                                            r
                                     ้
                              ศักย์ไฟฟำที่ต ำแหน่งใดคืองำนในกำรน ำประจุ +1 หน่วยจำกระยะอนันต์มำยังต ำแหน่งนั้น
                       ศักย์ไฟฟ้ำจะเป็นบวกหรือลบขึ้นอยู่กับชนิดของประจุที่ท ำให้เกิดสนำมไฟฟ้ำ

                              ศักย์ไฟฟำหลำยต ำแหน่งสำมำรถรวมกันได้คือรวมกันแบบผลรวมพชคณิตของศักย์ไฟฟำแต่
                                                                                     ี
                                     ้
                                                                                                      ้
                       ละจุดประจุq อยู่ในสนำมไฟฟ้ำจะมีพลังงำนศักย์เกิดขึ้น พลังงำนศักย์คือกำรเคลื่อนที่ประจุจำกระยะ
                       อนันต์ไปยังจุดนั้น
                              ศักย์ไฟฟ้ำคืองำนที่ได้จำกกำรน ำประจุ+1 หน่วยจำกอนันต์มำว่ำงที่จุดนั้น จะได้ว่ำ


                                                             kQ           kqQ
                                         E = qV , V =             , E =
                                           p
                                                                     p
                                                              r             r
   1   2   3   4   5   6   7   8