ตัวเก็บประจุ ฟิสิกส์ราชมงคล

ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน

ตัวอย่าง คีย์บอร์ดของคอมพิวเตอร์ใช้ประโยชน์จากความจุไฟฟ้า โดยตัวคีย์จะวางอยู่บนตัวกด (Plunger) ที่ติดอยู่กับแผ่นโลหะที่เคลื่อนที่ได้ (ดังรูป) โดยจะวางอยู่ห่างจากแผ่นโลหะด้านล่างที่ตรึงติดแน่น ด้วยระยะห่างค่าหนึ่ง เมื่อเรากดคีย์ แผ่นบนจะเลื่อนเข้าใกล้กับแผ่นล่าง ทำให้ความจุไฟฟ้าเพิ่มขึ้น วงจรไฟฟ้าภายในคอมพิวเตอร์จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงค่าความจุไฟฟ้าว่ามาจากคีย์ตัวใดที่ถูกกด เพราะคีย์แต่ละคีย์จะมีการเปลี่ยนแปลงความจุไฟฟ้าไม่เท่ากัน เช่นคีย์ตัว ค. ควาย จะมีการเปลี่ยนแปลงของระยะน้อยหรือมากกว่า คีย์ตัว ข. ไข่ เป็นต้น กำหนดให้ ระยะห่างระหว่างแผ่นของคีย์ตัวหนึ่งเท่ากับ 5.00 x 10 ^-3 เมตร และลดลงเป็น 0.150 x 10 ^-3 เมตร เมื่อถูกกด ถ้าพื้นที่ของแผ่นโลหะเท่ากับ 9.50 x 10 ^-5 m² และแผ่นไดอิเล็กตริกมีค่าคงที่เท่ากับ 3.5 จงคำนวณหาค่าความเปลี่ยนแปลงของความจุไฟฟ้า

วิธีคำนวณ

เมื่อกดคีย์ความจุไฟฟ้าจะเป็น

= 19.6 x 10^-12 F

= 19.6 PF

เมื่อยังไม่ได้กด ความจุไฟฟ้าเป็น 0.589 x 10 -12 F (0.589 PF) เพราะฉะนั้นความจุไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง 9.0 x 10 ^-12 F (19.0 PF) ยิ่งความจุไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงมากเท่าไร วงจรไฟฟ้าก็สามารถตรวจสอบได้ง่ายขึ้นและผิดพลาดน้อยลงเท่านั้น

ทั่วไป

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ตารางธาตุ(ไทย1) 2 (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์

ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์

สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์

กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ

ขณะที่หัวใจของคนไข้ใกล้จะหยุดเต้น หรือหยุดเต้นไปแล้ว หัวใจจะไม่สามารถปั๊มเลือดไปเลี้ยงสมองและกล้ามเนื้อได้ทัน ถ้าไม่รีบทำให้หัวใจเต้น คนไข้จะต้องเสียชีวิตค่อนข้างแน่นอน เพื่อจะช่วยชีวิตคนไข้ประเภทนี้ จะต้องกระตุ้นกล้ามเนื้อหัวใจให้กลับเข้าสู่จังหวะการเต้นในระดับปกติโดยเร็ว เครื่องมือที่ใช้ในการกระตุ้น กินกระแสไฟถึง 20 แอมป์ ให้พลังงาน 200 จูลในเวลา 0.002 วินาที หรือให้กำลังไฟฟ้าถึง 100 กิโลวัตต์ ในโรงพยาบาลเราสามารถสร้างกำลังไฟฟ้าขนาดนี้ได้อย่างสบาย แต่ว่าถ้าเป็นเหตุฉุกเฉินภายนอกโรงพยาบาล จะหากำลังไฟฟ้ามากมายขนาดนี้จากไหน เพราะ แบตเตอรี่รถยนต์อย่างเดียวไม่สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้ามากขนาดนี้ได้ อ่านต่อครับ

สรรหามาฝาก

คำศัพท์ประจำสัปดาห์

ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

เครื่องตะบันน้ำกับตัวเก็บประจุไฟฟ้า

บทนำ

คุณเคยสงสัยไหมว่า ตัวเก็บประจุทำงานอย่างไร และ เครื่องตะบันน้ำทำงานอย่างไร ทั้งสองมีความสัมพันธ์และเกี่ยวข้องในลักษณะใด ฟิสิกส์ราชมงคลจะบอกเล่าความสัมพันธ์นี้ให้ทราบในหน้าถัดไป

เครื่องตะบันน้ำ

ตัวเก็บประจุ อ่านต่อครับ

วีดีโอแสดงการทำงานของเครื่องตะบันน้ำ

คลิกค่ะ

ปริศนาหีบแห่งพันธสัญญา

ฟิสิกส์ราชมงคลขอนำท่านผู้อ่านไปพบกับหีบแห่งพันธสัญญา หรือ The Ark of Covenant เป็นหีบที่สร้างขึ้นตามพระบัญชาของพระเจ้า เพื่อเป็นที่บรรจุแผ่นหินจารึกบัญญัติ 10 ประการของพระองค์ ที่ประทานแก่โมเสสในระหว่างที่เขาพาพวกฮีบรูเร่ร่อนอยู่กลางทะเลทรายอันกันดาร หีบแห่งพันธสัญญาเป็นวัตถุมงคลที่จะถูกแบกนำหน้าขบวนชนชาวฮีบรูตลอดการเดินทาง เรื่องราวในพระคัมภีร์ไบเบิลเล่าถึงความศักดิ์สิทธิ์และอิทธิฤทธิ์ของหีบ ที่จะทำลายล้างผู้บังอาจเข้าไปแตะต้อง แต่เรื่องราวที่เราๆท่านๆคุ้นเคยที่สุดเห็นจะเป็นเรื่องของ “อินเดียน่า โจนส์” ตอน Raiders of the lost Ark ที่ฝ่ายนาซีกับฝ่ายพระเอกแย่งชิงกันเสาะแสวงหาหีบแห่งพันธสัญญา โดยพวกนาซีก็หวังจะใช้อิทธิฤทธิ์ของหีบทำลายล้างศัตรู แต่ในที่สุดพวกนาซีนั่นแหละก็ถูกเพลิงจากหีบเผาผลาญตายไปเสียเองตามระเบียบของผู้ร้าย

คลิกอ่านต่อครับ

ความจุไฟฟ้า

เมื่อให้ประจุไฟฟ้ากับตัวนำ จะทำให้มีการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้า ความจุไฟฟ้าเป็นอัตราส่วนระหว่างประจุไฟฟ้าที่วัดถุได้รับกับศักย์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น วัตถุที่มีความจุไฟฟ้ามากต้องการประจุไฟฟ้ามากกว่าวัตถุที่มีความจุไฟฟ้าน้อยในการทำให้ศักย์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงเท่ากัน

คลิกอ่านต่อครับ

ขวดแก้วไลเดน (Leyden jar)	การเป่าลูกโป่ง
ภาพจากออสซิลโลสโตป	ตัวเก็บประจุชนิดต่าง ๆ
ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรไลต์	แฟลซอิเล็กทรอนิกส์
กล้องถ่ายรูปที่มีแฟลช	ประหยัดเนื้อที่

ผู้เขียน : รศ. ยุทธ อัครมาส
เรียบเรียงจาก : หนังสืออิเลกทรอนิกส์ หน้าที่ 20

ขวดแก้วไลเดน (Leyden jar)

ตัวเก็บประจุนับว่าเป็นส่วนประกอบทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เก่าแก่ที่สุด ในศตวรรษที่ 18 เชื่อกันว่า ไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายของเหลวที่ไหลผ่านตัวนำ และเก็บสะสมไว้ในขวดแก้วได้ดังที่เห็น ขวดที่ว่านี้ถือเป็น ตัวเก็บประจุแบบหนึ่งได้ โดยโลหะที่ฉาบอยู่ทั้งภายในและภายนอกทำหน้าที่เป็นเพลตส่วนแก้วเป็นไดอิเล็กทริก เครื่องกลในภาพสร้างความต่างศักย์แรงสูงขึ้นได้ เมื่อเราจับด้ามหมุนจานแก้วให้ถูกับแผ่นผ้าวิธีนี้เท่ากับ เป็นการประจุให้กับขวด ที่อยู่ใกล้ ๆ เรายังคงเรียกตัวเก็บประจุว่า "เครื่องควบแน่น" (condenser) มาจนถึง ราวปี ค.ศ. 1950 แม้ว่าจะขัดกับทฤษฎี ว่าด้วยเรื่องของไหลก็ตาม คลิกอ่านต่อครับ

แฟลซทำงานอย่างไร

กล้องถ่ายรูป ต้องใช้แสงมากในการสร้างภาพบนแผ่นฟิลม์ การถ่ายภาพในที่ร่ม หรือภายในห้อง ที่มีแสงน้อย จึงต้องเปิดหน้ากล้องเพื่อให้แสงผ่านเข้าเป็นเวลานานขึ้น การเพิ่มเวลาการเปิดหน้ากล้องมีข้อเสียอยู่เหมือนกัน ทำให้ภาพที่ได้ไม่ชัดเจนและเบลอ

กล้องดิจิตอลสมัยใหม่มีแฟลซในตัวใช้งานสดวกสบาย

แฟลซอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์พื้นฐาน สามารถแก้ปัญหาแสงให้กับกล้องถ่ายรูปได้ มันมีหน้าที่ระเบิดแสงออกมาอย่างรุนแรงในช่วงระยะเวลาสั้นๆ เมื่อคุณกดชัตเตอร์ หน้ากล้องจะเปิดขึ้นมาอย่างรวดเร็ว และเก็บภาพที่ได้จากการสะท้อนแสงของไฟแฟลซเข้าไป

ฟิสิกส์ราชมงคลจะเปิดเผยหลักการพื้นฐานของแฟลซอิเล็กทรอนิกส์ พร้อมกับวงจรไฟฟ้า ให้คุณได้ทราบในหน้าถัดไป คลิกครับ

ตัวเก็บประจุ
อุปกรณ์	สัญลักษณ์วงจร	หน้าที่ของอุปกรณ์
ตัวเก็บประจุ		ตัวเก็บประจุ เก็บสะสมประจุไฟฟ้า ใช้ต่อร่วมกับตัวต้านทานเป็นวงจรเวลา สามารถใช้เป็นตัวกรอง เป็นตัวกั้นไฟดีซีไม่ให้ผ่าน แต่ยอมให้สัญญาณเอซีผ่านได้
ตัวเก็บประจุมีขั้ว		ตัวเก็บประจุชนิดมีขั้ว เก็บสะสมประจุไฟฟ้า เวลาใช้ต้องต่อให้ถูกขั้ว ใช้ต่อร่วมกับตัวต้านทานเป็นวงจรเวลา สามารถใช้เป็นตัวกรอง เป็นตัวกั้นไฟดีซีไม่ให้ผ่าน แต่ยอมให้สัญญาณเอซีผ่านได้
ตัวเก็บประจุปรับค่าได้		ตัวเก็บประจุปรับค่าได้ใช้ในจูนเนอร์วิทยุ
ตัวเก็บประจุทริมเมอร์		ตัวเก็บประจุปรับค่าได้โดยการใช้ไขควงเล็กๆหรือเครื่องมืออื่นที่คล้ายกันปรับ ถูกปรับตั้งตอน ประกอบปรับแต่งวงจร จากนั้นอาจไม่มีการปรับอีก

การทดลองเสมือนจริง

ในห้องทดลองนี้คุณสามารถเลือกการต่อตัวเก็บประจุเป็นแบบขนาน อนุกรม หรือผสม และยังสามารถเปลี่ยนค่าประจุไฟฟ้าแต่ละตัว พร้อมกับคำนวณหาค่าความจุไฟฟ้ารวม ได้ด้วย ให้คุณลองเล่นดูครับ กดที่รูปภาพหรือที่นี่เพื่อเข้าสู่การทดลอง

ถ้าทดลองไม่ได้ ให้ Download ที่เครื่องของท่านก่อนครับ

ในห้องทดลองนี้คุณสามารถเลือกการต่อตัวต้านทานป็นแบบขนาน อนุกรม หรือผสม และยังสามารถเปลี่ยนค่าความต้านทานแต่ละตัว พร้อมกับคำนวณหาค่าความต้านทานรวม ได้ด้วย ให้คุณลองเล่นดูครับ กดที่รูปภาพหรือที่นี่เพื่อเข้าสู่การทดลอง

ถ้าทดลองไม่ได้ ให้ Download ที่เครื่องของท่านก่อนครับ

การชาร์จตัวเก็บประจุ

การชาร์จตัวเก็บประจุ
หลังจากปิดสวิทซ์ คุณจะได้เห็นการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้า ภายในตัวเก็บประจุ

ถ้าไม่สามารถทดลองได้ ให้ Download ไป setup ที่เครื่องก่อนจึงจะเล่นได้ครับ

วงจร RC

คลิกครับ

ถ้าทดลองไม่ได้ ให้ Download ที่เครื่องของท่านก่อนครับ

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง ตัวเก็บประจุ (อ.วัชระ)

- ความจุไฟฟ้า

- ตัวเก็บประจุรูปทรงต่าง ๆ

- การต่อตัวเก็บประจุ

- พลังงานศักย์ทางไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุ

- ตัวเก็บประจุที่มีสารไดอิเล็กตริก

- แบบฝึกหัดหน่วยที่ 1

ภาพกระสุนทะลุกล้วย จะเห็นผลกล้วยระเบิด และแตกกระจาย ภาพนี้ถ่ายโดย สโตรโบสโคป

Stroboscope เครื่องมือชนิดหนึ่งซึ่งช่วยให้สามารถมองเห็นวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นรอบเป็นคาบอย่างรวดเร็วได้เหมือนกันวัตถุนั้นอยู่นิ่ง ตัวอย่างเช่น แผ่นเสียงหมุน 33 1/2 รอบต่อนาที ถ้าใช้แสงสว่างจากต้นกำเนิดอย่างหนึ่งซึ่งสามารถส่องแสงแวบได้ในความถี่เดียวกัน แล้วตาจะมองเห็นแผ่นเสียงนั้นได้ในทุกๆขณะที่แสงส่องแวบว่าอยู่ตรงตำแหน่งเดียวกับที่เห็นในขณะที่แสงแวบครั้งก่อนนั้น จึงปรากฎว่าเสมือนกับแผ่นเสียงนั้นอยู่กับที่ ถ้าความถี่ของการเคลื่อนที่ไม่ตรงกับความถี่ของแสงแวบนัก จะเห็นเป็นว่าแผ่นเสียงดังกล่าวหมุนช้าๆ อุปกรณ์ที่ใช้ทำสโตรโบสโคป ประกอบด้วยหลอดไฟ และตัวเก็บประจุ

คลิกตอบครับ

การถ่ายภาพความไวสูง

ภาพลูกกระสุนทะลุไข่

การถ่ายภาพแมลงกระพือปีกให้ดูเหมือนหยุดค้างโดยที่ภาพไม่พร่าไหวนั้น จะต้องเปิดหน้ากล้องรับแสง (exposure) เป็นระยะเวลาสั้นมากๆ เกินกว่าที่กล้องถ่ายรูปธรรมดาจะทำได้ แม้จะรับแสงเป็นเวลาเพียง 1/1000 วินาที ภาพของปีกก็ยังไม่คมชัด จึงต้องให้ช่วงรับแสงสั้นลงอีก 10- 20 เท่า คลิกอ่านต่อครับ

วีดีโอการศึกษา

คลิกค่ะ

ยิงกล้วย (วีดีโอความเร็วสูง)

Banana Bomb in UltraSlo slow motion

ยิงกล้วยให้แตกกระจาย แสดงด้วยวีดีโอความเร็วสูง คลิกครับ


หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 2	หนังสือฟิสิกส์ 2 (อ.วัขระ)	คู่มือการเรียนหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ ฟิสิกส์ 2	คู่มือปฏิบัติการ ฟิสิกส์ 2

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
1. ไฟฟ้าสถิต	2. สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า	4. ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน
5. ศักย์ไฟฟ้า	6. กระแสไฟฟ้า
7. สนามแม่เหล็ก	8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ	10. ทรานซิสเตอร์
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ	12. แสงและการมองเห็น
13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ	14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม	16. นิวเคลียร์