คู่มือการใช้หลักสูตรรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ (ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ วิชาฟิสิกส์ 31 ผลการเรียนรู้ ชั้น สาระการเรียนรู้เพิ่มเติม ๒. อธิบายและคำ�นวณแรงไฟฟ้าตามกฎของคูลอมบ์ ๓. อธิบายและคำ�นวณสนามไฟฟ้าและแรงไฟฟ้าที่กระทำ�กับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่อยู่ใน สนามไฟฟ้า รวมทั้งหาสนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากระบบจุดประจุโดยรวมกันแบบเวกเตอร์ -เมื่อนำ�วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าไปใกล้ตัวนำ�ไฟฟ้า จะทำ�ให้เกิดประจุชนิดตรงข้ามบนตัวนำ�ทาง ด้านที่ใกล้วัตถุและประจุชนิดเดียวกันด้านที่ไกลวัตถุ เรียกวิธีการนี้ว่า การเหนี่ยวนำ�ไฟฟ้าสถิต ซึ่งสามารถใช้วิธีการนี้ในการทำ�ให้วัตถุมีประจุได้ - จุดประจุไฟฟ้ามีแรงกระทำ�ซึ่งกันและกัน โดยมีทิศอยู่ในแนวเส้นตรงระหว่างจุดประจุ ทั้งสอง และมีขนาดของแรงระหว่างจุดประจุแปรผันตรงกับผลคูณของขนาดของประจุทั้ง สองและ แปรผกผันกับกำ�ลังสองของระยะห่างระหว่างจุดประจุ ซึ่งเป็นไปตามกฎของคูลอมบ์ เขียนแทนได้ด้วยสมการ - รอบอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า มีสนามไฟฟ้าขนาด ทำ�ให้เกิดแรงไฟฟ้า กระทำ�ต่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า - สนามไฟฟ้าที่ตำ�แหน่งใด ๆ มีความสัมพันธ์กับแรงไฟฟ้าที่กระทำ�ต่อประจุไฟฟ้า ตามสมการ - สนามไฟฟ้าลัพธ์เนื่องจากจุดประจุหลายจุดประจุเท่ากับผลรวมแบบเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้า เนื่องจากจุดประจุแต่ละจุดประจุ - ตัวนำ�ทรงกลมที่มีประจุไฟฟ้ามีสนามไฟฟ้าภายในตัวนำ�เป็นศูนย์ และสนามไฟฟ้าบนตัวนำ� มีทิศทางตั้งฉากกับผิวตัวนำ�นั้น โดยสนามไฟฟ้าเนื่องจากประจุบนตัวนำ�ทรงกลมที่ตำ�แหน่ง ห่างจากผิวออกไปหาได้เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้าเนื่องจากจุดประจุที่มีจำ�นวนประจุเท่ากัน แต่อยู่ที่ศูนย์กลางของทรงกลม - สนามไฟฟ้าของแผ่นโลหะคู่ขนานเป็นสนามไฟฟ้าสม่ำ�เสมอ ' 1 1 1 s s f  y y M '  2 2 1 1 sin sin   n n  2 1 ' n s s n  2 c 1 sin n n   y y M '  1 2 12 2 12 q q F k r  0 1 4 πε k  1 q 1 2 q E k r  2 q 12 2 F E q  ' 1 1 1 s s f  y y M '  2 2 1 1 sin sin   n n  2 1 ' n s s n  2 c 1 sin n n   y y M '  1 2 12 2 12 q q F k r  0 1 4 πε k  1 q 1 2 q E k r  2 q 12 2 F E q  ' 1 1 1 s s f  y y M '  2 2 1 1 sin sin   n n  2 1 ' n s s n  2 c 1 sin n n   y y M '  1 2 12 2 12 q q F k r  k 1 q 1 2 q E k r  2 q 12 2 F E q  ' 1 1 1 s s f  y  2 2 1 1 sin sin   n n  2 1 ' n s s n  2 c 1 sin n n   y y M '  1 2 12 2 12 q q F k r  0 1 4 πε k  1 q 1 2 q E k r  2 q 12 2 F E q  ' 1 1 1 s s f  ' 1 1 1 s s f  y y M '  2 2 1 sin sin   n n  2 1 ' n s s n  2 c 1 sin n n   y y M '  1 2 12 2 12 q q F k r  0 1 4 πε k  1 q 1 2 q E k r  2 q 12 2 F E q  ' 1 1 1 s s f  เมื่อ