กระแสไฟฟ้า (Electric current)1
5 likes19,658 views
กระแสไฟฟ้า (Electric current)1
- 2. เนื่องจากกระแสไฟฟ้าในตัวกลาง เกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้า จึงได้มีการกาหนดว่า กระแสไฟฟ้าในตัวกลางใดๆ คือ ประจุ ไฟฟ้าที่ผ่านตัวกลางที่ผ่านภาตตัดขวางของตัวกลางนั้นในหนึ่งหน่วยเวลา พิจารณาการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าผ่านภาคตัดขวาง A ของตัวกลางดังรูป - - - - การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าผ่านภาคตัดขวางของตัวกลาง
- 3. สมมติในเวลา t อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจานวน N ตัว เคลื่อนที่ผ่าน ภาคตัดขวาง ถ้าอนุภาคแต่ละตัวมีประจุไฟฟ้า q ดังนั้นประจุไฟฟ้าทั้งหมด Q ที่ผ่านภาคตัดขวางจะเท่ากับ Nq จากข้อกาหนดข้างต้น กระแสไฟฟ้า I จึงมีค่าดังนี้ Nq Q I ... (1) t t จากสมการ (1) หน่วยกระแสไฟฟ้า คือ คูลอมบ์ต่อวินาที หรือ แอมแปร์ (Ampere) แทนด้วยสัญลักษณ์ A
- 4. ตัวอย่างที่ 1 อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านหน้าตัดหนึ่งจานวน 106 ตัว ในเวลา 10 วินาที จะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเท่าใด - - - - วิธีทา จากโจทย์ กระแสอิเล็กตรอน = Q = Nq = 106 x (1.6 x10-19 ) C = 1.6 x 106-19 C = 1.6 x 10-13 C
- 5. ตัวอย่างที่ 1 อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านหน้าตัดหนึ่งจานวน 106 ตัว ในเวลา 10 วินาที จะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเท่าใด วิธีทา (ต่อ) จากสูตร (1) Nq Q I ... (1) t t 1.6 10 C -13 I 10 s I 1.610-14 C/s ตอบ กระแสไฟฟ้า มีค่า 1.6 x 10-14 คูลอมบ์ต่อวินาที หรือ 1.6 x 10-14 แอมแปร์
- 6. ตัวอย่างที่ 2 บริเวณหน้าตัดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น 1.067 x 10-8 A แล้วภายในเวลา 15 วินาที จะอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านเท่าใด - - - - วิธีทา จากโจทย์ กระแสไฟฟ้า I = 1.067 x 10-8 A = 1.067 x 10-8 C/s และเวลา t = 15 s
- 7. ตัวอย่างที่ 2 บริเวณหน้าตัดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น 1.067 x 10-8 A แล้วภายในเวลา 15 วินาที จะอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านเท่าใด วิธีทา (ต่อ) จากสูตร (1) Nq Q I ... (1) แทนค่า t t N (1.6 10 -19 C) 1.067 10 C/s -8 15 s 1.067 10 C/s 15 s N (1.6 10 -8 -19 C)
- 8. ตัวอย่างที่ 2 บริเวณหน้าตัดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น 1.067 x 10-8 A แล้วภายในเวลา 15 วินาที จะอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านเท่าใด วิธีทา (ต่อ) จากสูตร (1) แทนค่า 1.067 10 - 8 C/s 15 s N (1.6 10 -19 C) 1.067 15 s 10 C/s -8 N 1.6 10 C -19
- 9. ตัวอย่างที่ 2 บริเวณหน้าตัดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น 1.067 x 10-8 A แล้วภายในเวลา 15 วินาที จะอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านเท่าใด วิธีทา (ต่อ) จากสูตร (1) 1.067 15 s 10 C/s -8 แทนค่า N 1.6 10 C -19 (1.067 15) 10 - 819 N 1.6
- 10. ตัวอย่างที่ 2 บริเวณหน้าตัดหนึ่งมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น 1.067 x 10-8 A แล้วภายในเวลา 15 วินาที จะอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่านเท่าใด วิธีทา (ต่อ) จากสูตร (1) (1.067 15) 10 - 819 แทนค่า N 1.6 16.005 N 1011 1.6 N 10 10 1.0 10 11 12 ตอบ มีอิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ผ่าน 1012 อนุภาค