เส้นสนามไฟฟ้า และจุดสะเทินในสนามไฟฟ้า

ตรวจพบส่วนเสริม Ad Blocker

เว็บไซต์ของเรา เชื่อในประสบการณ์การรับชมของผู้ชม แต่อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของเราขับเคลื่อนด้วยโฆษณาจากผู้สนับสนุน โปรดพิจารณาละเว้นการบล็อคโฆษณาด้วยส่วนเสริม ad-block | ขอบพระคุณอย่างยิ่งที่ให้การสนับสนุน


เส้นสนามไฟฟ้า

      เส้นสนามไฟฟ้า เป็นเส้นสมมติที่ถูกเขียนขึ้น เพื่อแสดงทิศทางของสนามไฟฟ้าในบริเวณรอบๆ ประจุไฟฟ้า

การพิจารณาขนาดสนามไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ

1. บริเวณที่มีเส้นสนามไฟฟ้าหนาแน่นมาก สนามไฟฟ้าที่บริเวณนั้นมีค่ามาก

2. บริเวณที่มีเส้นสนามไฟฟ้าหนาแน่นน้อยสนามไฟฟ้ามีค่าน้อย

       เส้นสนามไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ สนามไฟฟ้าในบริเวณดังกล่าวจะมีค่าสม่ำเสมอ สนามไฟฟ้าเนื่องจากแผ่นตัวนำที่ขนานกันที่มีประจุต่างชนิดกันเป็นสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ

จุดสะเทินในสนามไฟฟ้า

เส้นสนามไฟฟ้าและจุดสะเทิน ฟิสิกส์

สัญลักษณ์กากบาทบริเวณระหว่างจุดประจุบวกคือบริเวณที่ไม่มีสนามไฟฟ้า เนื่องจากมีการหักล้างกันหมด

      จุดสะเทิน หมายถึง จุดใดๆ ในสนามไฟฟ้า ซึ่งมีค่าของสนามไฟฟ้าลัพธ์เป็นศูนย์ เนื่องจากจุดนั้นอาจปรากฏมีสนามไฟฟ้าอย่างน้อยที่สุดของสนาม 2 สนามที่ที่มีค่าของสนามไฟฟ้าเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้ามหรือ ณ จุดนั้นมีสนามไฟฟ้ามากกว่า 2 สนามแต่ค่าของสนามไฟฟ้าและทิศทางของสนามไฟฟ้าเหล่านั้นอยู่ในลักษณะที่สนามไฟฟ้าหักล้างกันหมด

      กล่าวโดยสรุป คือ จุดสะเทิน เป็นบริเวณที่ไม่มีสนามไฟฟ้า เนื่องจากทิศทางของสนามไฟฟ้า 2 บริเวณขึ้นไปมีทิศทางตรงกันข้ามกัน และขนาดพอๆกัน หรือขนาดพอดีที่ทำให้สนามไฟฟ้าหักล้างกันหมด

การคำนวณหาจุดสะเทิน

     กรณีที่ 1 จุดประจุขั้วเดียวกัน ขนาดเท่ากัน

ถ้ากำหนดให้จุดประจุสองอันมีขั้วเดียวกัน และขนาดเท่ากัน สมมติเป็นประจุ +q ดังรูป

จุดสะเทินของจุดประจุขั้วเดียวกันขนาดเท่ากัน

การคำนวณหาจุดสะเทินของประจุขั้วเดียวกันและขนาดเท่ากัน Author: thaiphysicsteacher

เราสามารถคำนวณหาจุดสะเทิน หรือจุดที่ไม่มีสนามไฟฟ้า (E = 0) ได้ดังนี้

ให้ E_1 แทนสนามไฟฟ้าอันเนื่องมาจากประจุ +q ตัวหนึ่ง

และ E_2 แทนสนามไฟฟ้าอันเนื่องมาจากประจุ +q อีกตัว

จากคำนิยามของจุดสะเทิน ซึ่งหมายถึง จุดหรือบริเวณเล็กๆที่ผลรวมของสนามไฟฟ้าย่อยเนื่องจากประจุแต่ละตัวเท่ากับศูนย์

หรือ \Sigma{E} = 0

จะได้ว่า E_1 - E_2 = 0

E_1 = E_2 --(1)

และจาก E = \frac{kq}{r^2}--(2) 

นำสมการที่ (2) แทนในสมการที่ (1) จะได้ว่า

\frac{kq_1}{{r_1}^2} = \frac{kq_2}{{r_2}^2} โดยที่ r คือระยะห่างใดๆจากจุดสะเทินจากจุดประจุแต่ละตัว

แต่เนื่องจาก q_1 = q_2 จะได้ว่า \frac{1}{{r_1}^2} = \frac{1}{{r_2}^2}

หรือ จะได้ว่า r_1 = r_2 โดยสมการนี้หมายถึงจุดสะเทินจะอยู่ห่างจากประจุแต่ละตัวเท่ากัน

และหากพิจารณาจากรูปก่อนหน้า คงไม่มีจุดไหนที่จะอยู่ห่างจากจุดประจุแต่ละตัว แล้วทำให้เกิดจุดสะเทินได้อีก

นอกจากจุดที่ห่างจากประจุแต่ละตัวเป็นระยะ \frac{r}{2}

Previous Page : สนามไฟฟ้า

Next Page : สนามไฟฟ้าของโลหะคู่ขนาน

ถ้ารู้สึกว่าบทความนี้อ่านง่ายอ่านคล่อง Share เลยครับ
  • 8
    Shares


Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.