Page 9 - บทที่ 13

9

13.9 ตัวเก็บประจุและความจุ

ควำมสำมำรถในกำรเก็บประจุของตัวเก็บประจุของตัวเก็บประจุขึ้นกับอะไร

พจำรณำตัวน ำทรงกลมรัศมี a ถ้ำประจุที่ตัวน ำเก็บไว้เท่ำกับ Q จะได้ว่ำศักย์ไฟฟำที่ผิงและภำยในตัวน ำ
ิ
้
ทรงกลมเท่ำกับ

kQ
V =
a

สมกำรนี้แสดงว่ำส ำหรับตัวน ำทรงกลม ศักย์ไฟฟำที่ผิวและภำยในจะแปรผันตรงกับประจุที่เก็บไว้และ
้
แปรผกผันกับรัศมีทรงกลม

ควำมจุหำได้จำกอัตรำส่วนของประจุต่อควำมต่ำงศักย์ เมื่อให้ C แทนควำมจุ

Q
C = ควำมจุมีหน่วยคูลอมบ์ต่อโวลต์(C/V) หรือฟำรัด (F)
V
ควำมจุของตัวเก็บประจุทรงหนึ่งๆจะมีค่ำคงตัว เช่น ในกรณีตัวน ำทรงกลมรัศมี a จะมีควำมจุ

a
C =
k

ประจุที่เก็บบนแผ่นตัวน ำแต่ละแผ่นเท่ำกัน ค่ำประจุในตัวตัวเก็บประจุจึงหำได้จำกสมกำร

Q = CV

13.9.1 การถ่ายโอนประจุระหว่างตัวน าทรงกลม

้
เมื่อน ำตัวน ำทรงกลม 2 ลูกที่มีประจุและวำงห่ำงกัน ถ้ำศักย์ไฟฟำของแต่ละตัวน ำทรงกลมไม่
เท่ำกันและถูกเชื่อมด้วยเส้นลวดตัวน ำ จะเกิดกำรถ่ำยโอนประจุซึ่งกำรถ่ำยโอนจะหยุดเมื่อศักย์ไฟฟำ
้
ของแต่ล่ะตัวเท่ำกัน

จำกกฎกำรอนุรักษ์ประจุไฟฟ้ำ

ΣQ ก่อนกำรถ่ำยโอนประจุ = ΣQ หลังกำรถ่ำยโอนประจุ

ประจุไฟฟ้ำจะมีกำรถ่ำยโอนประจุและจะหยุดถ่ำยโอนประจุเมื่อศักย์ไฟฟ้ำของตัวน ำเท่ำกันคือ

V ′ = V ′
Q
Q
1
2