ໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ: ທິດສະດີພື້ນຖານ ແລະ ການນຳໃຊ້
Pendahuluan
ໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ ແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນຟີຊິກສ໌ ທີ່ມີບົດບາດສຳຄັນໃນປະກົດການທາງທຳມະຊາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕ່າງໆ. ເຖິງແມ່ນວ່າມັກຈະເບິ່ງບໍ່ເຫັນ, ແຕ່ຜົນກະທົບຂອງໄຟຟ້າສະຖິດສາມາດຮູ້ສຶກໄດ້ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ, ຕັ້ງແຕ່ການຊ໊ອດໄຟຟ້າຂະໜາດນ້ອຍທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອແຕະຕ້ອງໂລຫະ ຈົນເຖິງຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຖ່າຍເອກສານ. ບົດຄວາມນີ້ຈະໃຫ້ພາບລວມຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງກວມເອົາຄຳນິຍາມ, ຫຼັກການພື້ນຖານ ແລະ ການນຳໃຊ້ຂອງມັນ.
ຄໍານິຍາມຂອງໄຟຟ້າສະຖິດ
ໄຟຟ້າສະຖິດແມ່ນການສະສົມຂອງປະຈຸໄຟຟ້າຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງວັດຖຸ. ສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນເມື່ອມີຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງປະຈຸບວກ ແລະ ປະຈຸລົບພາຍໃນວັດຖຸ. ໄຟຟ້າສະຖິດແຕກຕ່າງຈາກໄຟຟ້າໄດນາມິກ (ກະແສໄຟຟ້າ) ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການໄຫຼຂອງປະຈຸໄຟຟ້າຜ່ານຕົວນຳ.
ປະຈຸໄຟຟ້າ
ປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງອະນຸພາກຍ່ອຍອະຕອມ ເຊັ່ນ: ໂປຣຕອນ ແລະ ເອເລັກຕຣອນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພວກມັນປະສົບກັບແຮງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ປະຈຸໄຟຟ້າມີສອງຮູບແບບຄື: ບວກ ແລະ ລົບ. ໂປຣຕອນມີປະຈຸບວກ ໃນຂະນະທີ່ເອເລັກຕຣອນມີປະຈຸລົບ. ນິວຕຣອນ ເຊິ່ງກໍຄືອະນຸພາກຍ່ອຍອະຕອມ ບໍ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າ (ເປັນກາງ).
ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງໄຟຟ້າສະຖິດ
ກົດໝາຍຂອງ Coulomb
ກົດໝາຍຂອງຄູລອມອະທິບາຍເຖິງແຮງລະຫວ່າງສອງປະຈຸໄຟຟ້າ. ອີງຕາມກົດໝາຍນີ້, ແຮງລະຫວ່າງສອງປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນສັດສ່ວນກັບຜົນຄູນຂອງປະຈຸໄຟຟ້າຂອງພວກມັນ ແລະ ສັດສ່ວນກົງກັນຂ້າມກັບກຳລັງສອງຂອງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງພວກມັນ. ໃນທາງຄະນິດສາດ, ກົດໝາຍຂອງຄູລອມຖືກລະບຸດັ່ງນີ້:
\[ F = k_e \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
ຢູ່ໃສ:
–\( F\) ແມ່ນແຮງລະຫວ່າງສອງປະຈຸໄຟຟ້າ
- \( k_e \) ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ Coulomb (\(8.987 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2\))
-\( q_1\) ແລະ \( q_2\) ແມ່ນຂະໜາດຂອງປະຈຸໄຟຟ້າ
-\(r\) ແມ່ນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງປະຈຸໄຟຟ້າ
ຫຼັກການອະນຸລັກປະຈຸ
ຫຼັກການອະນຸລັກປະຈຸໄຟຟ້າລະບຸວ່າປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນລະບົບປິດຍັງຄົງທີ່. ປະຈຸບໍ່ສາມາດສ້າງ ຫຼື ທຳລາຍໄດ້; ມັນສາມາດໂອນຈາກວັດຖຸໜຶ່ງໄປຫາອີກວັດຖຸໜຶ່ງເທົ່ານັ້ນ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າເມື່ອປະຈຸຖືກໂອນຈາກວັດຖຸໜຶ່ງໄປຫາອີກວັດຖຸໜຶ່ງ, ປະລິມານປະຈຸໄຟຟ້າທັງໝົດໃນລະບົບຍັງຄົງບໍ່ປ່ຽນແປງ.
ການຊັກນຳໄຟຟ້າສະຖິດ
ການຊັກນຳໄຟຟ້າສະຖິດແມ່ນຂະບວນການທີ່ວັດຖຸທີ່ເປັນກາງສາມາດມີປະຈຸໄຟຟ້າໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງສຳຜັດໂດຍກົງກັບວັດຖຸທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າ. ເມື່ອວັດຖຸທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າຖືກນຳມາໃກ້ວັດຖຸທີ່ເປັນກາງ, ການແຈກຢາຍປະຈຸໄຟຟ້າພາຍໃນວັດຖຸທີ່ເປັນກາງຈະປ່ຽນໄປ, ເຮັດໃຫ້ດ້ານທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດກັບວັດຖຸທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າມີປະຈຸໄຟຟ້າກົງກັນຂ້າມ ແລະ ອີກດ້ານໜຶ່ງມີປະຈຸໄຟຟ້າເທົ່າທຽມກັນ.
ປະກົດການໄຟຟ້າສະຖິດໃນຊີວິດປະຈຳວັນ
ໄຟຟ້າຊັອດ
ໄຟຟ້າຊັອດເປັນປະກົດການທົ່ວໄປທີ່ເກີດຈາກໄຟຟ້າສະຖິດ. ຕົວຢ່າງ, ເມື່ອທ່ານຖູຕີນຂອງທ່ານໃສ່ພົມ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນແຕະລູກບິດປະຕູໂລຫະ, ທ່ານອາດຈະຮູ້ສຶກເຖິງໄຟຟ້າຊັອດ. ສິ່ງນີ້ເກີດຂຶ້ນຍ້ອນວ່າເອເລັກຕຣອນເຄື່ອນຍ້າຍຈາກຮ່າງກາຍຂອງທ່ານໄປຫາລູກບິດປະຕູ, ສ້າງກະແສໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວ.
ຟ້າຜ່າ ແລະ ຟ້າຮ້ອງ
ຟ້າຜ່າ ແລະ ຟ້າຮ້ອງ ເປັນຕົວຢ່າງທີ່ໜ້າປະທັບໃຈຂອງໄຟຟ້າສະຖິດໃນທຳມະຊາດ. ເມກຝົນປະກອບດ້ວຍນ້ຳກ້ອນທີ່ເຄື່ອນທີ່ ແລະ ອະນຸພາກນ້ຳທີ່ປະທະກັນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການແຍກອອກຈາກກັນຂອງປະຈຸໄຟຟ້າ. ປະຈຸໄຟຟ້າລົບຈະສະສົມຢູ່ທີ່ໂຄນຂອງເມກ, ໃນຂະນະທີ່ປະຈຸໄຟຟ້າບວກຈະສະສົມຢູ່ທີ່ດ້ານເທິງ. ເມື່ອຄວາມແຕກຕ່າງທາງດ້ານທ່າແຮງລະຫວ່າງເມກ ແລະ ພື້ນດິນມີຂະໜາດໃຫຍ່ພໍ, ປະຈຸໄຟຟ້າລົບໃນເມກຈະກະໂດດລົງສູ່ພື້ນດິນໃນຮູບແບບຂອງຟ້າຜ່າ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງປະຈຸໄຟຟ້າດຸ່ນດ່ຽງກັນ.
ການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າສະຖິດ
ເຄື່ອງຖ່າຍເອກສານ
ເຄື່ອງຖ່າຍເອກສານໃຊ້ຫຼັກການໄຟຟ້າສະຖິດເພື່ອສ້າງເອກະສານຄືນໃໝ່. ກອງຮັບແສງໃນເຄື່ອງຖ່າຍເອກສານຈະມີປະຈຸໄຟຟ້າ. ເມື່ອແສງສ່ອງໃສ່ກອງ, ປະຈຸໄຟຟ້າໃນພື້ນທີ່ທີ່ຖືກເປີດເຜີຍຈະຫາຍໄປ, ເຮັດໃຫ້ມີຮູບແບບຂອງປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ສອດຄ່ອງກັບຮູບພາບຕົ້ນສະບັບ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຫມຶກພິມທີ່ມີປະຈຸລົບຈະຕິດກັບພື້ນທີ່ທີ່ມີປະຈຸບວກຢູ່ເທິງກອງ, ບ່ອນທີ່ມັນຈະຖືກໂອນໄປຫາເຈ້ຍ ແລະ ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເພື່ອສ້າງສຳເນົາຖາວອນ.
ການຄວບຄຸມມົນລະພິດ
ໄຟຟ້າສະຖິດຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຄວບຄຸມມົນລະພິດທາງອາກາດຜ່ານອຸປະກອນທີ່ເອີ້ນວ່າເຄື່ອງຕົກຕະກອນໄຟຟ້າສະຖິດ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ກໍາຈັດອະນຸພາກມົນລະພິດອອກຈາກອາຍພິດອຸດສາຫະກໍາໂດຍການນໍາໃຊ້ປະຈຸໄຟຟ້າໃສ່ອະນຸພາກ. ຫຼັງຈາກນັ້ນອະນຸພາກທີ່ມີປະຈຸໄຟຟ້າຈະຖືກດຶງດູດໄປຫາແຜ່ນເກັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ມີປະຈຸກົງກັນຂ້າມ, ຊ່ວຍໃຫ້ອາກາດສະອາດຖືກປ່ອຍອອກສູ່ຊັ້ນບັນຍາກາດ.
ການປ້ອງກັນອັນຕະລາຍຈາກໄຟຟ້າສະຖິດ
ການຕໍ່ສາຍດິນ
ການຕໍ່ສາຍດິນແມ່ນວິທີການປ້ອງກັນການສະສົມຂອງໄຟຟ້າສະຖິດໂດຍການສະໜອງເສັ້ນທາງໃຫ້ປະຈຸໄຟຟ້າໄຫຼລົງສູ່ພື້ນດິນ. ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກຳທີ່ໄຟຟ້າສະຖິດສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດประกายໄຟອັນຕະລາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີວັດສະດຸໄວໄຟ.
ການເພີ່ມຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໃນອາກາດ
ອາກາດແຫ້ງເພີ່ມຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການສະສົມໄຟຟ້າສະຖິດ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຮັກສາລະດັບຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທີ່ພຽງພໍສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນໄຟຟ້າສະຖິດໄດ້. ສິ່ງນີ້ມັກເຮັດໃນຫ້ອງເຊີບເວີຄອມພິວເຕີ ແລະ ສະຖານທີ່ຜະລິດເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຈາກໄຟຟ້າສະຖິດ.
ການວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າ ແລະ ໄຟຟ້າສະຖິດ
Electroscope
ເຄື່ອງວັດແທກໄຟຟ້າແມ່ນເຄື່ອງມືງ່າຍໆທີ່ໃຊ້ເພື່ອກວດຫາປະຈຸໄຟຟ້າ. ມັນປະກອບດ້ວຍແທ່ງໂລຫະທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງແທ່ງປ້ອງກັນທີ່ມີໃບຄຳສອງໃບຫ້ອຍລົງມາຈາກດ້ານລຸ່ມ. ເມື່ອມີປະຈຸໄຟຟ້າໃສ່ໂລຫະ, ໃບຄຳຈະຜັດຕົວກັນເພາະວ່າປະຈຸທີ່ຄ້າຍຄືກັນຈະຜັດຕົວກັນ.
ເຄື່ອງວັດໄຟຟ້າ
ເຄື່ອງວັດໄຟຟ້າແມ່ນເຄື່ອງມືທີ່ມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍກວ່າສຳລັບການວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າ. ມັນສາມາດວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າໃນຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງ ແລະ ມີຄວາມແມ່ນຍຳຫຼາຍກ່ວາເຄື່ອງວັດໄຟຟ້າ. ເຄື່ອງມືນີ້ມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນຫ້ອງທົດລອງສຳລັບການທົດລອງທີ່ຕ້ອງການການວັດແທກປະຈຸໄຟຟ້າຢ່າງແມ່ນຍຳ.
ສະຫຼຸບ
ໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ ແມ່ນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານທີ່ມີການນຳໃຊ້ຕົວຈິງຫຼາຍຢ່າງໃນຊີວິດປະຈຳວັນ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ. ຕັ້ງແຕ່ການຊ໊ອດໄຟຟ້າງ່າຍໆ ຈົນເຖິງປະກົດການທຳມະຊາດທີ່ໜ້າຕື່ນເຕັ້ນເຊັ່ນ: ຟ້າຜ່າ, ໄຟຟ້າສະຖິດມີບົດບາດສຳຄັນໃນຫຼາຍດ້ານຂອງຊີວິດຂອງພວກເຮົາ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈຫຼັກການພື້ນຖານ ແລະ ວິທີການເຮັດວຽກຂອງໄຟຟ້າສະຖິດ, ພວກເຮົາສາມາດນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າສະຖິດໄດ້ດີຂຶ້ນ ແລະ ປ້ອງກັນອັນຕະລາຍທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ. ໃນຂະນະທີ່ວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ, ການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າສະຖິດຈະແຜ່ຂະຫຍາຍ ແລະ ມີນະວັດຕະກຳຫຼາຍຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ.
