พลังงานศักย์ไฟฟ้า

ก่อนที่ จะศึกษาหัวข้อนี้ โปรดทำความเข้าใจเนื้อหาเกี่ยวกับฟิสิกส์แรงอนุรักษ์ประจุไฟฟ้ากฎของคูลอมบ์และสนามไฟฟ้าเสียก่อน

แรงไฟฟ้าเป็นแรงอนุรักษ์

นอกจากแรงโน้มถ่วงและแรงสปริงแล้ว แรงไฟฟ้ายังเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของแรงอนุรักษ์ เพื่อให้เข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าทำไมแรงไฟฟ้าจึงเรียกว่าแรงอนุรักษ์ โปรดอ่านคำอธิบายต่อไปนี้

พลังงานศักย์ไฟฟ้า 1สมมติว่ามีแผ่นโลหะสองแผ่นที่มีประจุไฟฟ้าดังแสดงในภาพ โดยแผ่นด้านซ้ายมีประจุบวกและแผ่นด้านขวามีประจุลบn เชิงลบ ลูกศรระหว่าง จานทั้งสองใบ เส้นสนามไฟฟ้า หยาง ประจุบวกเคลื่อนที่ไปยังประจุลบ ประจุบวกอยู่ใกล้แผ่นประจุบวก

อ่านเพิ่มเติม

การหาค่าสนามไฟฟ้าโดยใช้กฎของเกาส์

สนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุเดี่ยว

การหาค่าสนามไฟฟ้าโดยใช้กฎของเกาส์ 1เพื่อคำนวณ สนามไฟฟ้า เนื่องจากประจุบวกเดี่ยวเป็นตัวสร้างสนามแม่เหล็ก ขั้นตอนแรกคือการเลือกพื้นผิวเกาส์ทรงกลมรัศมี r โดยมีจุดศูนย์กลางของทรงกลมอยู่ที่ประจุเดี่ยว พื้นที่ผิวของทรงกลมคือ 4พายอาร์2.

สนามไฟฟ้าที่ออกมาจากจุดศูนย์กลางของลูกบอลจะทะลุผ่านพื้นผิวของลูกบอลในแนวตั้งฉาก ดังนั้น สูตร ฟลักซ์ไฟฟ้าคือΦ = E A และสูตรของกฎของเกาส์คือ Φ = Q / ε o

สนามไฟฟ้า ณ จุดที่อยู่ห่างจากประจุเดี่ยวเป็นระยะ r คือ:

อ่านเพิ่มเติม

กฎของเกาส์

ในเนื้อหาเกี่ยวกับกฎของคูลอมบ์ ได้มีการศึกษาแรงระหว่างประจุไฟฟ้า ในการทบทวนเรื่องสนามไฟฟ้าได้มีการกล่าวถึงกฎของคูลอมบ์อีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งแสดงออกมาในรูปสมการ F = q E โดยที่ F คือแรงไฟฟ้า q คือประจุไฟฟ้า และ E คือสนามไฟฟ้า อาจกล่าวได้ว่ากฎของคูลอมบ์เป็นกฎทางฟิสิกส์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างประจุไฟฟ้า (q) และสนามไฟฟ้า (E)

อ่านเพิ่มเติม

สูตรสำหรับกฎการอนุรักษ์พลังงานกล พลังงานศักยภาพของสปริง เครื่องจักรกลอย่างง่าย

ตัวอย่างคำถามและสูตรสำหรับกฎการอนุรักษ์พลังงานกล พลังงานศักยภาพของสปริง และเครื่องจักรกลอย่างง่าย

กฎการอนุรักษ์พลังงานกล

1. วัตถุมีพลังงานกลคงที่ พลังงานจลน์เพิ่มขึ้น และพลังงานศักย์โน้มถ่วงลดลง วัตถุอยู่ในสถานะใด…

  1. เส้นผ่านศูนย์กลาง
  2. เลื่อนขึ้น
  3. เลื่อนลง
  4. เคลื่อนที่ขึ้นอย่างรวดเร็ว

การอภิปราย
ยิ่งพลังงานจลน์มากเท่าไร ความเร็วของวัตถุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งพลังงานศักย์โน้มถ่วงน้อยเท่าไร ความสูงของวัตถุเหนือพื้นดินก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนที่จากความสูงระดับหนึ่งลงสู่พื้นดิน

อ่านเพิ่มเติม

สูตรพลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า

ตัวอย่างคำถามและสูตรเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า

Energi dan Daya Listrik

1. ค่าไฟฟ้าต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงคือ 400 รูเปียห์ ในบ้านหลังหนึ่ง โทรทัศน์ขนาด 100 วัตต์ใช้งานเฉลี่ยวันละ 4 ชั่วโมง และหลอดไฟ 2 ดวง ดวงละ 20 วัตต์ ใช้งานวันละ 10 ชั่วโมง ค่าไฟฟ้าต่อเดือน (30 วัน) คือ…

ก. 4.800 รูเปียห์
B. 9.600 รูเปียห์
C. Rp. 19.200,-
D. Rp. 21.120,-

การอภิปราย

อ่านเพิ่มเติม

สูตรกฎของแอมแปร์สำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในหม้อแปลง

ตัวอย่างคำถามและสูตรสำหรับกฎของแอมแปร์เกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในหม้อแปลง

กฎของแอมแปร์

1. ตามทฤษฎีของ เอช.ซี. เออสเต็ด กระแสไฟฟ้าก่อให้เกิดสนามแม่เหล็ก จากการพัฒนาทฤษฎีนี้ ขดลวดที่นำโดยกระแสไฟฟ้าก็ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กเช่นกัน ขดลวดที่เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแล้วก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กที่คล้ายกับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแท่งแม่เหล็กนั้นคือ...

ทอรอยด์
บี. โซลินอยด์
ค. ลวดขด
ง. ขดลวดสี่เหลี่ยมผืนผ้า

อ่านเพิ่มเติม

เส้นสนามไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าคือสิ่งที่เกิดขึ้นจากประจุไฟฟ้าและส่งผลกระทบต่อพื้นที่รอบๆ ประจุไฟฟ้านั้น โดยอิทธิพลของสนามไฟฟ้าจะส่งผลต่อประจุไฟฟ้าอื่นๆ เท่านั้น เมื่อประจุไฟฟ้าอีกตัวหนึ่งอยู่ในสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุไฟฟ้าตัวหนึ่ง ประจุไฟฟ้าตัวนั้นจะรู้สึกถึงอิทธิพลในรูปของแรงไฟฟ้า

ตามที่อธิบายไว้ในบทความเกี่ยวกับสนามไฟฟ้า นิยามของสนามไฟฟ้าสามารถเข้าใจได้ด้วยความคิด แต่ก็สามารถจินตนาการได้เช่นกัน เพื่อให้เห็นภาพสนามไฟฟ้า จึงมีการแสดงเส้นสนามไฟฟ้าเส้นสนามไฟฟ้าคือชุดเส้นที่ลากรอบประจุไฟฟ้าเพื่อแสดงถึงการมีอยู่ของประจุนั้น เนื่องจากมีจุดประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของสนามไฟฟ้า จึงมีความสัมพันธ์ระหว่างเส้นเหล่านี้กับสนามไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขนาดและทิศทางของสนามไฟฟ้าสามารถอธิบายได้ด้วยแผนภาพเส้นสนามไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติม

ฟลักซ์ไฟฟ้า

ในหัวข้อเรื่องสนามไฟฟ้าเราได้กล่าวถึงคำจำกัดความและสูตรของสนามไฟฟ้าที่สามารถใช้คำนวณความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุไฟฟ้าหนึ่งตัว ประจุไฟฟ้าหลายตัว หรือการกระจายตัวของประจุไฟฟ้า การคำนวณความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุไฟฟ้าหนึ่งตัวหรือสองตัวนั้นทำได้ง่ายโดยใช้สูตรความแรงของสนามไฟฟ้า แต่ถ้าสิ่งที่ต้องการคำนวณคือความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากการกระจายตัวของประจุไฟฟ้า การคำนวณจะซับซ้อนกว่าหากใช้สูตรความแรงของสนามไฟฟ้า แต่จะง่ายกว่าหากใช้กฎของเกาส์ก่อนที่จะศึกษากฎของเกาส์อย่างละเอียด เราควรทำความเข้าใจฟลักซ์ไฟฟ้าก่อน เพราะแนวคิดของฟลักซ์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในกฎของเกาส์

อ่านเพิ่มเติม

ตัวอย่างการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี

3 ตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี

1. อธิบายความหมายโดยยกตัวอย่างประกอบ การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี ?
การอภิปราย
การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี คือการถ่ายเทความร้อนในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีคือการถ่ายเทความร้อนจากดวงอาทิตย์มายังโลก ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์เป็นสุญญากาศหรือเกือบเป็นสุญญากาศ ดังนั้นความร้อนที่มาจากดวงอาทิตย์ซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่า มายังโลกซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า จึงไม่สามารถผ่านสสารได้ แสงที่มาจากดวงอาทิตย์มายังโลกเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ อีกหลายคลื่น ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าความร้อนเคลื่อนที่จากดวงอาทิตย์มายังโลกในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติม

ตัวอย่างการถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อน

8 ตัวอย่างของการถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อน

1. อธิบายความหมายโดยยกตัวอย่างประกอบ การถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อน ?
การอภิปราย
การถ่ายเทความร้อนโดยการนำความร้อน คือการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นผ่านการชนกันระหว่างอะตอม/โมเลกุลที่ประกอบกันเป็นวัตถุ ตัวอย่างเช่น พิจารณาแท่งเหล็กที่ถูกทำให้ร้อน ปลายด้านหนึ่งของเหล็กถูกแตะกับเปลวไฟ และปลายอีกด้านหนึ่งถูกจับไว้ แม้ว่าปลายเหล็กที่ถูกจับจะไม่สัมผัสกับเปลวไฟ แต่เนื่องจากความร้อนถ่ายเทผ่านแท่งเหล็ก ปลายเหล็กที่ถูกจับจึงรู้สึกร้อน ความร้อนถ่ายเทจากปลายด้านหนึ่งของเหล็กไปยังอีกด้านหนึ่งได้อย่างไร?
ปลายเตารีดที่ร้อนจะได้รับความร้อนเพิ่มเติม คาลอร์ ความร้อนคือพลังงานที่เคลื่อนที่โดยธรรมชาติจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำ พลังงานที่เพิ่มเข้ามาทำให้อะตอม/โมเลกุลที่ประกอบขึ้นเป็นเหล็กสั่นสะเทือนมากขึ้นจากตำแหน่งสมดุล เมื่อพวกมันสั่นสะเทือนมากขึ้น อะตอม/โมเลกุลเหล่านั้นจะชนกับอะตอม/โมเลกุลข้างเคียง ทำให้อะตอม/โมเลกุลเหล่านั้นสั่นสะเทือนมากขึ้นและได้รับพลังงานมากขึ้น กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าความร้อนจะไปถึงปลายเหล็กที่กำลังถืออยู่

อ่านเพิ่มเติม