|
|
ความกว้างของสายฟ้า
คาร์ล ฟรีดริค เกาส์(Carl Friedrich Gauss) ค.ศ. 1777 - 1855
ประวัติ เกาส์เป็นชาวเยอรมัน บิดาเป็นชาวสวนและช่างปูน เกาส์แสดงความสามารถทางคณิตศาสตร์ตั้งแต่เด็ก ท่านค้นพบข้อผิดพลาดในบัญชีจ่ายเงินของบิดา เมื่ออายุ 10 ปี ท่านสามารถหาผลบวกของ 1+2+3+...+100 โดยสังเกตว่า 100+1 = 101 , 99+2 = 101 , 98+3 = 101 ซึ่งมีทั้งหมด 50 คู่ ดังนั้น คำตอบคือ หรือ 5050 ท่านได้รับการสนับสนุนจาก Duke of Brunswick ให้ศึกษาต่อระดับสูงจนสำเร็จปริญญาเอก ในปี 1807 ท่านได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์สาขาคณิตศาสตร์ที่ Gottingen และทำงานที่นี่จนถึงแก่กรรม ผลงานสำคัญ ท่านได้พัฒนาความรู้ทางคณิตศาสตร์ระดับสูงหลายด้าน
| |||
|
||||
|
โลหะรูปทรงกลมรัศมี
10 เซนติเมตร มีประจุ 10-9 คูลอมบ์ ดังรูป จงหางานในการนำโปรตอน
1 ตัว เคลื่อนที่จากจุด B มายังจุด A
|
|||
|
ปี พ.ศ. 2295 แฟรงกลินจึงได้ตัดสินใจค้นคว้าหาความจริงเกี่ยวกับไฟฟ้าในอากาศ
เขาทำการสั่งขวดเลเดนเข้าไปศึกษาในอเมริกา
ครั้นเมื่อได้ศึกษาอย่างเละเอียดลออแล้ว เขาสังเกตเห็นว่า "สปาร์ค" ไฟขึ้นบ่อยๆ
เมื่อขวดเลเดนปล่อยประจุออกมาจากที่เก็บ เป็นลักษณะคล้ายกับ "ฟ้าแลบ" ต่อมา
เขาได้ทำการทดลองแบบเสี่ยงกับความตาย
ซึ่งไม่ควรทำเป็นอย่างยิ่งในปัจจุบันนี้ อุปกรณ์การทดลอง เป็นว่าว ทำด้วยผ้าไหม
ส่วนโครงทำด้วยโลหะ มีความแข็งแรงพอต้านลมได้ สายว่าวทำด้วยป่าน
สุดสายป่านผูกติดกับลูกกุญแจ ต่อจากป่านมาหามือ ผูกเข้ากับริบบิ้น ณ
เวลาบ่ายวันหนึ่ง ที่มลรัฐฟิลาเดลเฟีย ท้องฟ้าครึ้ม เป็นสัญญาณบอกให้รู้ว่า
อีกไม่นานฝนจะต้องตกอย่างแน่นอน แฟรงกลินกับลูกชายก็ปล่อยว่าวขึ้นสู่ท้องฟ้า
ครั้นเมื่อฝนตกสายป่านเปียกน้ำ ก็กลายเป็นตัวนำไฟฟ้าไป
ไฟฟ้าจากก้อนเมฆเดินทางเข้าตัวว่าวลงมาตามสายป่านที่เปียกน้ำ
และมาสู่ลูกกุญแจในที่สุด แฟรงกลินลองเอาเศษหญ้าหรือฟางแห้งๆ
จ่อเข้าไปชิดลูกกุญแจ ก็เกิดประกายไฟจากลูกกุญแจมาสู่มือ
เมื่อเอาลูกกุญแจหย่อนลงเกือบถึงพื้นดิน
ก็เกิดประกายไฟระหว่างลูกกุญแจกับพื้นดินอีก เขาสั่งให้ลูกชาย เอาขวดเลเดนมาต่อเข้ากับลูกกุญแจผลปรากฏว่า
มีประจุไฟฟ้าไหลเข้าขวดเลเดน จนกระทั่งเต็ม
ดูวีดีโอว่าวของแฟรงกลินกดครับ
|
|||
|
นำมาจาก ไฟฟ้า-แม่เหล็ก ของ ดร.เฉลียว มณีเลิศ คลิกค่ะ
| ||||
|
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เรื่อง กฎของเกาส์ (ภาคบรรยาย) |
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เรื่อง กฎของเกาส์ (อ.วัชระ)
|
ฟ้าผ่าเกิดขึ้นได้อย่างไร
ลมซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของแก๊สชนิดต่าง ๆ เมื่อพัดด้วยความเร็วสูงจะทำให้เกิดการขัดสีกับผิวพื้นโลกและสิ่งก่อสร้างต่าง ๆ จึงทำให้โมเลกุลของลมได้รับอิเลคตรอน และไปถ่ายเทให้กับด้านล่างของก้อนเมฆ
ฟ้าผ่า
![]() |
ตั้งแต่โบราณกาลมาแล้ว
มนุษย์ก็ได้รับรู้ปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆ และพยายามทำความเข้าใจ
หาคำอธิบายถึงที่มาของปรากฏการณ์เหล่านี้ ปรากฏการณ์ที่น่ากลัวที่สุดอย่างหนึ่งในธรรมชาติ ก็คงจะเป็น ฟ้าผ่า ด้วยพลังอันมหาศาล แม้จะทำลายมนุษย์ได้เพียงทีละคน แต่ความตรึงตาตรึงใจในความน่าสพรึงกลัว ก็ไม่แพ้ปรากฏการณ์ธรรมชาติอย่างอื่น มนุษย์เราจึงมีตำนานเทพที่เป็นเจ้าแห่งฟ้าผ่า หรือมีสายฟ้าเป็นอาวุธ ปรากฏมาแต่เมื่อเริ่มมีการบันทึกทางประวัติศาสตร์ หลักฐานเก่าแก่ที่สุด เป็นของชาว Akkadian (ประมาณ ๒๒๐๐ ปีก่อนคริสตศักราช) เป็นแผ่นตราเทพธิดา Zarpenik ในมือถือสายฟ้าเป็นอาวุธ ประทับทรงอสูรกริฟฟอน และสมัยต่อมา ชาวเอเชียกลางก็มีเทพที่ใช้สายฟ้าเป็นอาวุธต่อเนื่องมาไม่ขาด เทพแห่งดินฟ้าอากาศ Teshub ของชาวฮิตไตต์ ในสมัย ๙๐๐ ปีก่อน คลิกอ่านต่อครับ |
"ควร"- "ไม่ควร" ทำอะไรในเวลาฟ้าแลบฟ้าร้อง

ฤดูฝนอย่างนี้ ฝนฟ้ามามืดกันแทบทุกวัน แถมบางวันฟ้าร้องโครมคราม ฟ้าแลบแถมมาอีกต่างหาก ตกใจกันได้ง่ายๆ เมื่ออยู่ใต้ฟ้า จะกลัวอะไรกับฝน อย่างที่เพลง สมัยก่อนเขาร้องกัน ถ้าหากจะไม่กลัว ก็ต้องรู้วิธีป้องกันตัวล่ะค่ะ ยิ่งเวลาพายุโหม กระหน่ำเข้ามายิ่งต้อง ระมัดระวังตัวกันมากยิ่งขึ้น
ข้อมูลทางด้านป้องกันสาธารณภัยบอกว่า เมื่อเวลามีพายุใกล้เข้ามา ต้อง หาที่หลบเสียก่อนจะในอาคาร หรือในรถก็ได้ อย่าลืมปิดหน้าต่างดึงม่านลงด้วย ส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ก็ถอดปลั๊กออกมาเสียก่อน และในระหว่างนั้นก็หยุดเม้าท์โทรศัพท์ชั่วครู่ น้ำท่าก็อย่าเพิ่งเปิดถ้าเป็นไปได้จะปิดเครื่องปรับอากาศเสียด้วยก็จะดียิ่งขึ้น เพราะระหว่างที่ฟ้าแลบนั้นพลังไฟฟ้ากำลังหาที่ลง อาจทำให้คอมเพรสเซอร์หรือระบบต่างๆเสียหายได้

ขณะที่ภูเขาไฟซากุระจิม่า ในประเทศญี่ปุ่นเกิดระเบิดขึ้น บริเวณปากปล่องภูเขาไฟจะมีการสปาร์คของไฟฟ้าอย่างรุนแรง ส่งเสียงคำรามอย่างสนั่นหวั่นไหว คล้ายกับเสียงฟ้าผ่า อย่างไรก็ตามที่เราเห็นฟ้าผ่าตามปกติทั่วไปกับที่เห็นอยู่เหนือปากปล่องภูเขาไฟไม่ใช่ปรากฏการณ์เดียวกัน เพราะฟ้าจะผ่าจากเมฆลงดิน แต่ที่เห็นในรูปภาพมีทั้งผ่าขึ้นบนฟ้า ผ่าลงล่าง จากซ้ายไปขวา หรือผ่าอยู่หน้าปล่องเลยก็มี เราสามารถอธิบายการผ่าของสายฟ้าในลักษณะนี้ได้อย่างไร นักฟิสิกส์ มีคำตอบให้กับคุณ
เมื่อภูเขาไฟซากุระจิม่าประทุขึ้น มันจะพ่นพวกเถ้าถ่านและไอน้ำ ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนสถานะจากน้ำเป็นไอ พุ่งขึ้นไปบนอากาศ และเพราะการระเบิดของหินอย่างรุนแรง ทำให้ประจุบวกและลบแยกออกจากกัน ก่อตัวเป็นกลุ่มเมฆ ซึ่งประกอบด้วยก้อนประจุบวก และก้อนประจุลลบ เป็นหย่อมๆอยู่เหนือปล่อง
เมื่อก้อนประจุเหล่านี้โตขึ้น สนามไฟฟ้าระหว่างก้อนประจุจะมีขนาดมากขึ้นด้วย เมื่อไรก็ตามที่สนามไฟฟ้ามีค่ามากกว่า 3,000,000 N/C หรือ สามล้านโวลต์ต่อเมตร อากาศโดยรอบจะถูกทำให้แตกตัว เป็นอิออนและสามารถนำไฟฟ้าได้ ขณะที่อิเล็กตรอนไหลผ่านอากาศ มันจะกระทบเข้ากับอากาศ ทำให้โมเลกุลของอากาศเปล่งแสงออกมา ที่เราเรียกว่าการสปาร์ค ดูรูปล่างเป็นถ้วยไฟฟ้าสร้างขึ้นในห้องทดลอง และกำลังเกิดการสปาร์ค
การสปาร์คเหนือปล่องภูเขาไฟ อาจจะเกิดจากกลุ่มก้อนประจุที่อยู่เหนือปล่องและพุ่งลงมาที่ปากปล่อง หรือจากปากปล่องพุ่งขึ้นไปที่ก้อนประจุก็ได้ และคุณสามารถดูทิศทางของการสปาร์ค โดยดูกิ่งก้านสาขาของประจุไฟฟ้าที่พุ่งออกไป ถ้าประจุไฟฟ้าพุ่งจากบนลงล่าง จะเห็นเป็นเส้นทางขดเคี้ยวเหมือนงู สะบัดไปมาพุ่งจากข้างบนลงข้างล่าง และแตกออกเป็นสาขาด้านล่าง หรือถ้าประจุไฟฟ้าพุ่งจากล่างขึ้นบน จะเห็นเป็นเส้นทางขดเคี้ยวเหมือนงู สะบัดไปมาพุ่งจากข้างล่างขึ้นข้างบน และแตกออกเป็นสาขาด้านบน ในรูปภาพประจุมีการเคลื่อนที่หลายลักษณะ ให้คุณสังเกตดูเอาเอง
|
ฟ้าผ่า ฟ้าผ่าไม่จำเป็นต้องเกิดท่ามกลางพายุฝนแต่เพียงอย่างเดียว เถ้าภูเขาไฟ ลมทอร์นาโด หิมะ และพายุทราย ก็สามารถเกิดได้ทั้งสิ้น ยังมีฟ้าผ่าอีกหลายประเภท ในปี 1989 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นบนชั้นบรรยากาศของโลก มีการถ่ายภาพไว้ ฟ้าผ่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง น่าประหลาดใจมาก แต่ยังไม่เท่ากับฟ้าผ่าทางเหนือของอินเดียในปี 2002 มีคนเห็นลูกไฟลอยไปมาเหนือพื้นดิน มีเสียงฟู่เกิดขึ้นโดยรอบ บางคนบอกว่าเป็นเพียงอนุภาคซิลิคอนลุกไหม้ไฟ คลิกครับ (windows media 3.3 MB) |
|
|
|
ฟ้าผ่าปลา นักวิทยาศาสตร์ใช้ฟ้าผ่าจำลองที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงมาก ผ่าลงไปในน้ำที่มีปลาว่ายไปมา คำถาม ปลาจะปลอดภัยจากฟ้าผ่าเมื่อซ่อนอยู่ที่ใด
อยากทราบคลิกค่ะ ขนาด 5 MB
|
| กฎของเกาส์ จำนวน 16 แผ่น ของ อ. ดร. สมชาย เกียรติกมลชัย คลิกค่ะ | |
|
กฎของคูลอมบ์และกฎของเกาส์ อธิบายความหมายของสนาม ทั้งสนามเวกเตอร์ และสนามสเกลาร์ กฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้าของประจุลักษณะต่างๆ ฟลักซ์ไฟฟ้า กฎของเกาส์ เส้นประจุยาวมาก และแผ่นประจุ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี จำนวน 36 แผ่น คลิกครับ
|
สารบัญการบรรยายภาพผ่านกระดานอิเล็กทรอนิกส์
ความกว้างของสายฟ้า
การผ่าของสายฟ้าแต่ละครั้ง มีจำนวนอิเล็กตรอนประมาณ 1020 ตัววิ่งจากเมฆลงสู่พื้นดินด้านล่าง คุณอยากทราบไหมว่า ความกว้างของสายฟ้ามันมีขนาดเท่าไรกันแน่ เพื่อที่จะได้อยู่ห่างอย่างปลอดภัยที่สุด ให้นักศึกษากลุ่มต่างๆ ทดลองบรรยายลงในกระดานฟิสิกส์ราชมงคล โดยไม่ต้องคำนวณหาความกว้างของสายฟ้า โดยใช้กฎของเกาส์ และตอบคำถามด้วยว่า ทำไมฟ้าจึงผ่าลงต้นไม้ และเราต้องอยู่ห่างจากสายฟ้าประมาณเท่าไรจึงจะปลอดภัย ให้ เป็นงานครั้งที่ 3 ดูทฤษฎีก่อนบรรยาย
ฟ้าผ่าคือไฟฟ้ารูปแบบหนึ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง โดยก้อนเมฆจะสะสมพลังงานไฟฟ้าเอาไว้จนมากพอที่จะวิ่งไปมาระหว่างกันหรือผ่าลงมาสู่พื้นดินทำให้เกิดเป็นฟ้าผ่า

ไฟฟ้าคืออะไร มีประโยชน์อย่างไรบ้าง
ถ้าไม่ทราบคลิกครับ
|
(วิธีทำ ให้ ใส่ชื่อ สกุล เลือกวิชาที่สอบ และจำนวนข้อ แต่ต้องไม่เกินจากที่กำหนดไว้ เช่น กำหนดไว้ 10 ข้อ เวลาเลือกจำนวนข้อ ให้เลือก 5 และ 10 ข้อไม่เกินจากนี้ เป็นต้น เมื่อทำเสร็จสามารถดูคะแนนจากรายละเอียดผู้ทำข้อสอบได้ทันที
1.---------------------
|
|
|
|
| 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 |
ครั้งที่
การเรียนฟิสิกส์ 2 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต