กลับไปที่ศักย์ไฟฟ้า

การทดลองเรื่อง

สนามไฟฟ้าและเส้นศักย์เท่า

    สนามไฟฟ้าเป็นแนวคิดในเชิงนามธรรม   (มองไม่เห็น ได้แต่คิด)  เราสร้างห้องทดลองนี้ขึ้นมา  เพื่อให้คุณได้สัมผัสกับสนามไฟฟ้า และศักย์ไฟฟ้า  ของจุดประจุ  หลายๆขนาด

วิธีการทดลอง

    เพิ่มประจุ : กดปุ่ม  Add  a  charge    และเลื่อนเมาส์ไปบนส่วนสีขาว  กดเพื่อวางตำแหน่งของประจุ  กล่องข้อมูลจะปรากฎขึ้นมุมบนซ้าย   ให้คุณกำหนดจุด  x  และ  y      พร้อมกับ ขนาด  และชนิดของประจุว่าจะเป็นบวกหรือลบ กด Okay  

    จุดล่างซ้ายเป็นตำแหน่ง  [0,0]   และจุดบนขวา  [10,10]    คุณสามารถวางประจุที่ใดก็ได้บนพื้นสีขาว   หน่วยของประจุมี 2  แบบคือ หน่วยพื้นฐาน  (elementary   charge)   กับ หน่วย คูลอมบ์  (Colomb)    หน่วยพื้นฐานคือจำนวนอิเล็กตรอน ( อิเล็กตรอน 1 ตัว มีประจุ  1.66 x  10^-19  คูลอมบ์ ) เช่น  1  หมายถึงอิเล็กตรอนจำนวน  1  ตัว  และ  2  หมายถึง 2  ตัวเป็นต้น    ประจุหน่วยคูลอมบ์เป็นปริมาณที่ใหญ่กว่าหน่วยพื้นฐานมาก    ดังนั้นถ้าคุณใส่ประจุมี 2  หน่วยนี้อยู่ในบริเวณเดียวกัน   ประจุในหน่วยคูลอมบ์จะมีผลกับสนามไฟฟ้า และศักย์ไฟฟ้า  โดยหน่วยพื้นฐานไม่มีผลอะไร   ถ้าต้องการเปลี่ยนชนิดของประจุ   เช่น ประจุลบให้ใส่สัญญลักษณะ  -  หน้าประจุ  ประจุบวกเป็นสีแดง  ประจุลบเป็นสีน้ำเงิน

    ลบประจุ :  กดปุ่ม  Delete a charge   และเลื่อนเมาส์ไปวางไว้บนประจุที่ต้องการลบและกด  ประจุจะหายไป  

    ลากเส้นสนามไฟฟ้า:  กดปุ่ม  Draw  a field line   และเลื่อนเมาส์ไปคลิก  สนามไฟฟ้าจะถูกลากจากจุดประจุ 

    ลากเส้นสมศักย์ : กดปุ่ม Draw  a field  line   และเลื่อนเมาส์ไปคลิก  เส้นศักย์เท่าจะถูกลากขึ้นรอบประจุ  ลักษณะเป็นเส้นวงรอบ  ถ้ามีหลายประจุ   การคำนวณอาจต้องใช้เวลา   คลิกแล้วให้รอหน่อย

    ลากเส้นสนามไฟฟ้าแบบออโต้ :  กดปุ่ม  Auto Draw  field  lines  เครื่องคอมพิวเตอร์จะคำนวณและลากเส้นสนามไฟฟ้าให้อัตโนมัติ

    ลากเส้นศักย์เท่าแบบออโต้ : กดปุ่ม Auto Draw  equipotential  lines  เครื่องคอมพิวเตอร์จะคำนวณและลากเส้นศักย์เท่าให้อัตโนมัติ

    ลบเส้น :  กดปุ่ม  clear  all lines   ลบเส้นสนามไฟฟ้า และเส้นศักย์เท่า  ออกจากการทดลองทั้งหมด เหลือแต่ประจุไฟฟ้า

    ลบทั้งหมด :  กดปุ่ม  Clear all  ลบทุกอย่างออกจากการทดลอง

ใบบันทึกผลการทดลอง

1.  ให้นักศึกษาวางประจุ  +1  และ -1   ลงในห้องทดลอง  วาดเส้นสนามไฟฟ้า  และเส้นสมศักย์  ลงด้านล่าง  พร้อมคำอธิบาย

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

2. ให้นักศึกษาวางประจุ  +2  และ -5   ลงในห้องทดลอง  วาดเส้นสนามไฟฟ้า  และเส้นสมศักย์  ลงด้านล่าง  พร้อมคำอธิบาย

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

3. ให้นักศึกษากำหนดประจุอย่างน้อย  3  จุด  ทั้งขนาดและชนิดด้วยตนเอง  ลงในห้องทดลอง  วาดเส้นสนามไฟฟ้า  และเส้นสมศักย์  ลงด้านล่าง  พร้อมคำอธิบาย

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

 1. จลศาสตร์ ( kinematic)  2. จลพลศาสตร์ (kinetics)   3. งานและโมเมนตัม    4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง  

5.  ของไหลกับความร้อน     6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า    7. แม่เหล็กไฟฟ้า    8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง    

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพกับนิวเคลียร์

ของ  Johnny  Erickson   ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณครับ

ติวเตอร์ของ  Johnny Erickson