เอกสารประกอบการเรียน เรื่องไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3 หัวข้อ สนามไฟฟ้า (พื้นฐาน)

1. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 1
3. สนามไฟฟ้ารอบจุดประจุ
จุดประจุ หมายถึง ประจุไฟฟ้าที่มีขนาดความกว้าง ความยาวน้อยมาก ( เช่นอิเล็กตรอน 1 ตัว )
และปกตินั้นประจุไฟฟ้าใดๆ จะมีแรงทางไฟฟ้าแผ่ ออกมารอบๆ ตัวประจุขนาดหนึ่งเสมอ เราเรียกบริเวณรอบ
ประจุซึ่งมีแรงทางไฟฟ้าแผ่ ออกมานี้ว่าสนามไฟฟ้า ( E ) หากเรานาประจุขนาดเล็กอีกตัวหนึ่งมาวางใน
บริเวณสนามไฟฟ้า ประจุที่นามาวางนั้นจะ ถูกแรงที่แผ่ ออกมา
กระทา ทาให้ประจุนั้นเกิดการเคลื่อนที่ ประจุที่ถูกแรงทาง
ไฟฟ้าทา ให้เคลื่อนที่ นี้เรียกเป็น ประจุทดสอบ (q ) ส่วน
ประจุที่เป็นตัวสร้างสนามไฟฟ้าจะเรียก ประจุต้นเหตุ( Q )
สนามไฟฟ้าเป็นปริมาณเวกเตอร์ เพราะเป็นปริมาณ
ที่มีทิศทาง ทิศของสนามไฟฟ้า กาหนดว่า สาหรับประจุบวก
สนามไฟฟ้ามีทิศออกตัวประจุ สาหรับตัวประจุลบ
สนามไฟฟ้ามีทิศเข้าตัวประจุ ดังแสดงในรูป เส้นของแรงที่
เขียนแทนแรงทางไฟฟ้าที่แผ่ออกมาเรียก เส้นแรงไฟฟ้า
สาหรับขนาดความเข้มสนามไฟฟ้าหาค่าได้จาก
E =
𝑲𝑸
𝑹 𝟐 หรือ E = q F
E คือ ความเข้มสนามไฟฟ้า ( นิวตัน/คูลอมบ์ )
K คือ ค่าคงที่ของคูลอมบ์ มีค่าเท่ากับ 9x109 ( นิวตัน . เมตร2 / คูลอมบ์2 )
Q คือ ขนาดของประจุต้นเหตุ ( คูลอมบ์ )
R คือ ระยะห่างจากประจุต้นเหตุ ( เมตร )
q คือ ขนาดของประจุทดสอบ ( คูลอมบ์ )
เตรียมใจกันก่อน
1. บริเวณที่มีแรงกระทำต่อประจุไฟฟ้ำ เรียกว่ำ ………………….…………………………………………….
2. สนำมไฟฟ้ำเป็นปริมำณ……………………………………………………………………………..…………………
3. สนำมไฟฟ้ำมีหน่วยเป็น………………………………………………………………………………………..………
4. สัญลักษณ์ที่ใช้แทนสนำมไฟฟ้ำคือ………………………..……………………………………………………….
5. เมื่อนำประจุไปวำงไว้ในบริเวณที่มีสนำมไฟฟ้ำผลที่เกิดขึ้น คือ………………………………………….
เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
เรื่อง ไฟฟ้าสถิต ตอนที่ 3
ประจุต้นเหตุ ประจุทดสอบ

2. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 2
แบบฝึกทักษะ
1. จำกรูป แรง F กระทำต่อประจุทดสอบ +q จะมีค่ำเป็นกี่เท่ำของค่ำแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบที่มีค่ำ
เป็น 4 เท่ำของค่ำเดิม
วิธีทำ จำก F = qE
ดังนั้น ณ ตำแหน่งเดิม สนำมไฟฟ้ำ E จะมีค่ำเท่ำเดิม จะได้ขนำดของแรงที่กระทำต่อประจุทดสอบ มีควำมสัมพันธ์ดังนี้
F  q
จะได้
1
2
1
2
q
q
F
F

แทนค่ำ
.................
.................
.....................
F2 
ตอบ F2 = ……………….
2. จงหำสนำมไฟฟ้ำ ณ จุด A ซึ่งอยู่ห่ำงจำกจุดประจุ 0.4 ไมโครคูลอมบ์ เป็นระยะ 10 เซนติเมตร
วิธีทำ จำก 2
r
KQ
E 
แทนค่ำ
 22-
9
0........x1
...................x.........9x10
E 
ตอบ E = ……………….. N/C
3. จุด A และจุด B อยู่ห่ำงจำกจุดประจุ q เป็นระยะ 20 เซนติเมตร และ 50 เซนติเมตร ตำมลำดับ ถ้ำที่จุด A สนำม
ไฟฟ้ำมีค่ำเท่ำกับ 8 โวลต์ต่อเมตร และมีทิศชี้เข้ำหำประจุแล้วสนำมไฟฟ้ำที่จุด B มีค่ำเท่ำไร และมีประจุ q เป็นประจุ
ชนิดใด
วิธีทำ จำก 2
r
KQ
E 
ที่จุด A ……… =
 20.2
KQ
……… ( 1 )
ที่จุด B EB =
 2...................
KQ
……… ( 2 )
+
+Q
+q
+
0.4C A

3. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 3
( 2 ) / ( 1 ) ,
.....................
EB =
 2...................
KQ
x
 
KQ
0.2 2
ตอบ EB = ……………………. N/C
และ สนำมไฟฟ้ำที่จุด A มีทิศชี้เข้ำ แสดงว่ำ ประจุ q เป็น…………………….
4. สนำมไฟฟ้ำสม่ำเสมอ (E) มีขนำด 104 N/C มีทิศลงตำมแนวดิ่ง มีลูกพิธมวล 0.04 g เคลื่อนที่ขึ้นด้วย
ควำมเร่ง 2 m/s2 ลูกพิธมีประจุชนิดใด และมีขนำดประจุกี่คูลอมบ์
วิธีทำ จำก F

= ma
จะได้ mg - qE = ma
แทนค่ำ (…….x10- 3)(10) – q(…….) = (…….x10- 3)(……..)
q = …………… C
ตอบ ลูกพิธมีประจุ…………. และมีขนำดประจุ…………………….คูลอมบ์
ทดสอบความเข้าใจ
31. จากรูปจงหาว่าสนามไฟฟ้าของประจุ +2 x 10–3 คูลอมบ์ ณ จุด A ในรูปจะมีความเข้มกี่นิวตัน/คูลอมบ์
และ มีทิศไปทางซ้ายหรือขวา
1. 1 x 106 N/C ไปทางขวา
2. 2 x 106 N/C ไปทางขวา
3. 1 x 106 N/C ไปทางซ้าย
4. 2 x 106 N/C ไปทางซ้าย
32. จากรูป จงหาว่าสนามไฟฟ้าของประจุ –4 x 10–3 คูลอมบ์ ณ จุด A จะมีความเข้มกี่นิวตัน/คูลอมบ์ และ
มีทิศขึ้นหรือลง
1. 18 x 106 N/C ทิศขึ้น
2. 36 x 106 N/C ทิศขึ้น v
3. 18 x 106 N/C ทิศลง
4. 36 x 106 N/C ทิศลง
E

mg
qE

4. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 4
33. จากรูปที่กาหนดให้ จงหาว่าสนาม ไฟฟ้าลัพธ์ที่จุด X มีขนาดเท่าใด
1. 5 N/C
2. 7 N/C
3. 10 N/C
4. 14 N/C
34. (แนว มช) ประจุบวก q1= +2 ไมโครคูลอมบ์ วางห่างจาก ประจุลบ q2 = –2 ไมโครคูลอมบ์ เป็น
ระยะห่าง 6 เมตร สนามไฟฟ้าที่ตาแหน่งกึ่งกลางระหว่าง 2 ประจุนี้ ในหน่วยของนิวตัน/คูลอมบ์ มีค่า
เป็นเท่าใด
1. –2 x103
2. 0
3. 2 x 103
4. 4 x103
35. จากรูปที่กาหนดให้ จงหาว่าสนามไฟฟ้าลัพธ์ ที่จุด X มีขนาดเท่าใด
1. 5 N/C
2. 7 N/C
3. 10 N/C
4. 14 N/C
36. ที่ตาแหน่ง ก. ข. และ ค. มีประจุเป็น 1.0 x 10–7 –1.0 x 10–7 และ –10 x 10–7 คูลอมบ์ ตามลาดับ
จงหาขนาดของสนามไฟฟ้าตาแหน่ง ค. เนื่องจาก ประจุที่ตาแหน่ง ก. และ ข. ( ให้ cos 120o = - 0.5 )
1. 300 N/C
2. 300√2 N/C
3. 900 N/C
4. 900√2 N/C 2

5. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 5
จุดสะเทิน คือจุดที่มีค่าสนามไฟฟ้าลัพธ์มีค่าเป็นศูนย์
โดยทั่วไปแล้ว
1. จุดสะเทินจะ เกิดขึ้นได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น
2. หากเป็นจุดสะเทินของประจุ 2 ตัว จะเกิด ในแนวเส้นตรงที่ลาก
ผ่านประจุทั้งสอง
หากประจุทั้งสองเป็นประจุชนิดเดียวกัน จุดสะเทินจะอยู่
ระหว่างประจุทั้งสอง
หากประจุทั้งสองเป็นประจุต่างชนิดกัน จุดสะเทินจะอยู่
รอบนอกประจุทั้งสอง
3. จุดสะเทินจะเกิดอยู่ใกล้ประจุที่มีขนาดเล็กกว่า
ทดสอบความเข้าใจ
37. จุดประจุ +4 x 10–8 คูลอมบ์ และ –9 x 10–8 คูลอมบ์ วางห่างกัน 0.5 เมตร ดังรูป จุด P เป็นจุดที่
สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์ ระยะ A มีค่ากี่เมตร
1. 0.2
2. 0.4
3. 0.8
4. 1.0
38. จุดประจุ 2 จุด อยู่ห่างกัน 0.5 เมตร จุดประจุหนึ่งมีค่า +4 x 10–8 คูลอมบ์ หากสนาม ไฟฟ้าเป็นศูนย์อยู่
ระหว่างประจุทั้งสอง และห่างจากจุดประจุ +4 x 10–8 คูลอมบ์ เท่ากับ 0.2 เมตร ค่าของอีกจุดประจุหนึ่ง
มีกี่คูลอมบ์
1. 0.9 x 10–8
2. 3 x 10–8
3. 9 x 10–8
4. 30 x 10–8
39. ประจุไฟฟ้าขนาด +9 C ถูกวางไว้ที่ตาแหน่ง X = 0 m และประจุไฟฟ้าที่สอง +4 C ถูกวางไว้ที่
ตาแหน่ง X = 1 m จุดสะเทินจะอยู่ห่างจากประจุ +9 C กี่เมตร
1. 0.2
2. 0.4
3. 0.6
4. 1.0

6. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 6
40. (แนว มช) วางประจุ +9Q คูลอมบ์ ที่ตาแหน่งจุดกาเนิด (0 , 0) และจุดประจุ –4Q คูลอมบ์ ที่ตาแหน่ง
X = 1 เมตร Y = 0 เมตร จงหาระยะบนแกน X ที่สนามไฟฟ้าเป็นศูนย์
1. X = 0.4
2. X = 0.6
3. X = 2
4. X = 3
41. ตำแหน่งที่สนามไฟฟ้ารวมเป็นศูนย์ซึ่งสนามนั้นเกิดจากประจุ 2 ประจุ
ก. เกิดขึ้นได้เพียงจุดเดียวเท่านั้น
ข. เกิดอยู่ใกล้ประจุที่มีค่าน้อย
ค. เกิดในแนวเส้นตรงที่ลากผ่านประจุทั้งสอง
1. ข้อ ก , ข , ค
2. ข้อ ก , ข
3. ข้อ ก , ค
4. ข้อ ข , ค
สาหรับแรงที่สนามไฟฟ้ากระทาต่อประจุทดสอบ จะหาค่าได้จาก
F = q E
เมื่อ F คือ ขนาดแรงที่กระทาต่อประจุทดสอบ ( นิวตัน )
q คือ ขนาดของประจุทดสอบ ( คูลอมบ์ )
E คือ ความเข้มสนามไฟฟ้า ( นิวตัน/คูลอมบ์ )
42. กาหนดให้จุด A อยู่ห่างจากประจุ 5 x 10–9 คูลอมบ์ เป็นระยะ 3 เมตร
ก. สนามไฟฟ้า ณ จุด A จะมีความเข้มกี่นิวตัน/คูลอมบ์
ข. หากนาอิเล็กตรอน 1 ตัว ไปวางตรงจุด A จงหาแรงกระทาต่ออิเล็กตรอนนี้
( กาหนด ประจุอิเล็กตรอน 1 ตัว เท่ากับ 1.6 x 10–19 คูลอมบ์ )
1. ก. 5 N/C , ข. 4 x10–19 N
2. ก. 5 N/C , ข. 8 x10–19 N
3. ก. 10 N/C , ข. 4 x10–19 N
4. ก. 10 N/C , ข. 8 x10–19 N

7. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 7
43. วางอิเล็กตรอน 1 ตัว ที่จุด A ซึ่งอยู่ห่างจากประจุ 4 x 10–9 คูลอมบ์ เป็นระยะ 1 เมตร จงหาความเร่ง
ในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้ (ให้ ประจุอิเล็กตรอน 1 ตัว = 1.6 x 10–19 คูลอมบ์ , มวลอิเล็กตรอน
1 ตัว = 9.1 x 10–31 กิโลกรัม )
1. 5.80 x 107 m/s2
2. 6.33 x 107 m/s2
3. 5.80 x 1012 m/s2
4. 6.33 x 1012 m/s2
44. สนามไฟฟ้าที่ทาให้โปรตอนมวล 1.67 x 10–27 กิโลกรัม มีประจุ 1.6 x 10–19 คูลอมบ์ เกิดความเร่ง 2 x
102 เมตรต่อวินาที2 มีค่าเท่าไร
1. 2x10–6 N/C
2. 2x10–5 N/C
3. 2x10–4 N/C
4. 2x10–3 N/C
45. ที่จุดห่างจากประจุต้นเหตุ 1.2 เมตร ประจุขนาด 6 x 10–12 คูลอมบ์ ถูกแรงกระทา 6 x 10–10 นิวตัน
จงหาค่าประจุต้นเหตุนี้ในหน่วยคูลอมบ์
1. 1.6 x 10–19
2. 1.6 x 10–8
3. 3.2 x 10–19
4. 3.2 x 10–8
46. ที่จุด ๆ หนึ่งในสนามไฟฟ้า ปรากฏว่าเกิดแรงกระทาต่ออิเล็กตรอนที่จุดนั้นมีค่า 4.8 x 10–14 นิวตัน
จงหาแรงในหน่วยนิวตันที่กระทาต่อประจุ 9.0 x 10–7 คูลอมบ์ ที่จุดเดียวกันนั้น
1. 2.4 x 10–14
2. 2.7 x 10–14
3. 0.27
4. 2.4

8. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 8
ตรวจสอบความเข้าใจ
 ประจุไฟฟ้าขนาด +15 และ –30 หน่วย ประจุวางอยู่ดังรูป ตาแหน่งใดควรเป็นจุดสะเทิน
 ถ้า +Q และ –Q เป็นประจุต้นกาเนิดสนามโดยที่ +q และ –q เป็นประจุทดสอบ รูปใดแสดงทิศของ
F และ E ไม่ถูกต้อง