เอกสารประกอบการสอน

1. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 1
1. ประจุไฟฟ้า การเหนี่ยวนาทางไฟฟ้า อิเล็กโทรสโคป และการต่อสายดิน
1.1 ประจุไฟฟ้า
พิจารณาการทดลองนาแท่งแก้วถูผ้าสักหลาดต่อไปนี้
ปกติแล้วอะตอมในแท่งแก้วและผ้าสักหลาดจะมีจานวนประจุลบ
(อิเล็กตรอน) และประจุบวก (โปรตอน) ในปริมาณที่แท่งแก้ว
บางส่วนหลุดไป หาผ้าสักหลาดและเท่ากัน จึงทาให้ประจุไฟฟ้า
รวมเป็นศูนย์เรียกว่าเป็นกลางทางไฟฟ้าเมื่อนาแท่งแก้วถูผ้า
สักหลาดจะทาให้อิเล็กตรอนของอิเล็กตรอนของผ้าสักหลาด
บางส่วนจะหลุดไปหาแท่งแก้ว แต่เนื่องจากแท่งแก้วมี
ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอนได้มากกว่าผ้าสักหลาด ดังนั้นจานวนอิเล็กตรอนที่หลุดจากแท่งแก้วไปหา
ผ้าสักหลาดจึงมีมากกว่าอิเล็กตรอนที่หลุดจากผ้าสักหลาดกลับมาหาแท่งแก้ว เมื่อแยกแท่งแก้วออกจากผ้า
สักหลาด ผ้าสักหลาดจะมีอิเล็กตรอนมากกว่าปกติจึงมีประจุสะสมเป็นลบ ส่วนแท่งแก้วเสียอิเล็กตรอนไปมาก
จะมีประจุสะสมเป็นบวก
หมายเหตุ : ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอนของวัตถุบางอย่างเรียงลาดับจากมากไปน้อยเป็นดังนี้
แก้ว > เส้นผมคน > เปอร์สเปกซ์ > ไนลอน > ผ้าสักหลาด > ผ้าไหม > ผ้าฝ้าย > อาพัน > พีวีซี > เทฟลอน
ในที่นี้จะได้ว่า แก้วจ่ายอิเล็กตรอนได้มากที่สุด และเทฟลอนจ่ายอิเล็กตรอนได้น้อยที่สุด
ทดสอบความเข้าใจ
1. เหตุใดเมื่อนาแท่งแก้วไปถูผ้าสักหลาดแล้วแท่งแก้วจึงมีประจุไฟฟ้าสะสมเป็นบวก
1. เพราะแท่งแก้วจ่ายประจุลบ (อิเล็กตรอน) ให้แก่ผ้าสักหลาดฝ่ายเดียว
2. เพราะแท่งแก้วรับประจุบวก (โปรตอน) จากผ้าสักหลาด
3. เพราะแท่งแก้วรับประจุบวก (โปรตอน) จากสิ่งแวดล้อม
4. เพราะแท่งแก้วจ่ายประจุลบ (อิเล็กตรอน) ให้แก่ผ้าสักหลาดมากกว่าที่รับมา
2. กาหนดให้ผ้าไหมจ่ายอิเล็กตรอนได้มากกว่าแท่งพีวีซี เมื่อนาแท่งพีวีซีไปถูผ้าไหมแล้วดึง แท่งพีวีซีออกจาก
ผ้าไหม แท่งพีวีซีจะมีประจุไฟฟ้าสะสมเป็นบวกหรือลบ
1. เป็นลบ เพราะแท่งพีวีซีจะรับอิเล็กตรอนจากผ้าไหมมากกว่าที่จ่ายไป
2. เป็นลบ เพราะแท่งพีวีซีจะรับอิเล็กตรอนมาจากสิ่งแวดล้อม
3. เป็นบวก เพราะแท่งพีวีซีจะจ่ายอิเล็กตรอนแก่ผ้าไหมมากกว่ารับมา
4. เป็นบวก เพราะแท่งพีวีซีจะจ่ายอิเล็กตรอนให้แก่สิ่งแวดล้อม
เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6
เรื่อง ไฟฟ้าสถิต ตอนที่ 1

2. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 2
3. เมื่อนาแท่งพีวีซีไปถูผ้าไหมประจุไฟฟ้าบวก ( โปรตอน ) จะสามารถหลุดจากแท่งพีวีซีไปหา ผ้าไหมได้
หรือไม่
1. ได้ เพราะแรงเสียดทานมีมากพอ
2. ได้ เพราะโปรตอนมีขนาดเล็ก
3. ไม่ได้ เพราะโปรตอนอยู่ในนิวเคลียส
4. ไม่ได้ เพราะโปรตอนมีมวลมากเคลื่อนย้ายได้ยาก
4(แนว มช) เมื่อนาสาร ก. มาถูกับสาร ข. พบว่าสาร ก. มีประจุไฟฟ้าเกิดขึ้น สาร ก. ต้อง เป็นสาร
1. ตัวนา 2. ฉนวน 3. กึ่งตัวนา 4. โลหะ
1.2 การเหนี่ยวนาทางไฟฟ้า
ถ้าเรานาแท่งแก้วที่มีประจุไฟฟ้าสะสมเป็นบวกไปจ่อใกล้ๆ เม็ดโฟมทรงกลมเล็กๆ ปกตินั้นในเม็ดโฟมจะมี
ประจุไฟฟ้าบวก (โปรตอน) และลบ (อิเล็กตรอน) ในจานวนเท่าๆ กัน
กระจายอยู่ อย่างสม่าเสมอ เมื่อเรานาแท่งแก้วที่มีประจุไฟฟ้าบวกไป
จ่อใกล้ๆ ประจุบวกบนแท่งแก้วจะดึงดูดประจุลบ (อิเล็กตรอน) บน
เม็ดโฟมให้เคลื่อนเข้ามา อยู่ด้านที่ใกล้กับแท่งแก้ว แล้วประจุลบบน
เม็ดโฟมกับประจุบวกบนแท่งแก้วจะเกิดแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
ส่งผลให้เม็ดโฟมเคลื่อนที่เข้ามาติดแท่งแก้วได้
ส่วนเม็ดโฟมด้านที่อยู่ไกลจากแท่งแก้วจะเหลือประจุไฟฟ้าสะสมเป็นบวกดังรูป การจัดเรียงประจุบนวัตถุหลังจาก
ที่มีประจุไฟฟ้าอื่นเข้าใกล้ (เช่นที่เกิดบนเม็ดโฟมนี้) เราเรียกว่าเป็น การเหนี่ยวนาทางไฟฟ้า
ทดสอบความเข้าใจ
5. จากรูปเป็นการนาแท่งแก้วที่มีประจุไฟฟ้าบวกสะสมอยู่ ไปจ่อ
ใกล้เม็ดโฟมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า (มีประจุไฟฟ้าบวกและลบ
ในจานวนที่เท่ากัน) ในบริเวณที่ 1 และ 2 ในรูปภาพจะมี
ประจุไฟฟ้าเป็นบวกหรือลบ ตามลาดับ
1. บวก , ลบ 2. ลบ , บวก 3. บวก , บวก 4. ลบ , ลบ
6. จากรูปในข้อที่ 5 ถ้าเปลี่ยนเป็นการนาแท่งพีวีซีที่มีประจุไฟฟ้าลบสะสมอยู่ ไปจ่อใกล้เม็ดโฟมที่เป็นกลาง
ทางไฟฟ้า (มีประจุไฟฟ้าบวกและลบในจานวนที่เท่ากัน) ในบริเวณที่ 1 และ 2 ในรูปภาพจะมีประจุไฟฟ้า
เป็นบวกหรือลบ ตามลาดับ
1. บวก , ลบ 2. ลบ , บวก 3. บวก , บวก 4. ลบ , ลบ

3. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 3
7. เมื่อเรานาแท่งแก้วที่มีประจุไฟฟ้าบวกสะสมอยู่ไปจ่อใกล้เม็ดโฟมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า แท่งแก้วจะมีแรง
ดึงดูดเม็ดโฟมได้ หากเปลี่ยนแท่งแก้วเป็นแท่งพีวีซีที่มีประจุไฟฟ้าลบสะสมอยู่ ไปจ่อใกล้เม็ดโฟมแทน แท่ง
พีวีซีจะมีแรงดูดหรือแรงผลักเม็ดโฟม
1. ดูด 2. ผลัก 3. ดูดแล้วผลัก 4. ผลักแล้วดูด
8. ทรงกลมโลหะ A และ B โดยยึดไว้ด้วยฉนวน เมื่อนาแท่งอิโบไนท์ซึ่งมีประจุลบเข้าใกล้ทรงกลม A ดังรูป จะ
มีประจุไฟฟ้าชนิดใด เกิดขึ้นที่ตัวนาทรงกลมทั้งสอง
1. ทรงกลมทั้งสองจะมีประจุบวก
2. ทรงกลมทั้งสองจะมีประจุลบ
3. ทรงกลม A จะมีประจุบวกและทรงกลม B มีประจุลบ
4. ทรงกลม A จะมีประจุลบและทรงกลม B มีประจุบวก
9.(แนว En) โลหะทรงกระบอกยาวปลายมนเป็นกลางทางไฟฟ้าตั้งอยู่บนฐานที่เป็นฉนวน ถ้านาประจุบวก
ขนาดเท่ากันมาใกล้ปลายทั้งสองข้างพร้อมกัน โดยระยะห่างจากปลายเท่าๆ กัน ตามลาดับ การกระจาย
ของประจุส่วน A ส่วน B และ C ของทรงกระบอกเป็นอย่างไร
1. A และ C เป็นลบ แต่ B เป็นกลาง
2. A และ C เป็นกลาง แต่ B เป็นบวก
3. A และ C เป็นบวก แต่ B เป็นลบ
4. A และ C เป็นลบ แต่ B เป็นบวก
1.3 อิเล็กโทรสโคป
อิเล็กโทรสโคป คือเครื่องมือใช้ตรวจหาประจุไฟฟ้าที่สะสมอยู่ในวัตถุใดๆ
อิเล็กโทรสโคป มี 2 ชนิด คือ
1) อิเล็กโทรสโคปแบบลูกพิธ (pith ball electroscope) เป็นอิเล็กโทรสโคป ซึ่งทาจากเม็ดโฟมฉาบ
ผิวเอาไว้ด้วยอลูมิเนียม เมื่อมีวัตถุที่มีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่เข้าใกล้ จะเกิดการเหนี่ยวนาทางไฟฟ้า
ทาให้อิเล็กโทรสโคปถูกแรงดึงดูดแล้วเอียงเข้าหาวัตถุที่มีประจุนั้น

4. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 4
2) อิเล็กโทรสโคปแบบจานโลหะ (Metal Leaf
Electroscope) มีลักษณะเป็นกระป๋องพลาสติกใสหรือแก้วมี
ฝาปิด ตรงกลางจะมีแกนโลหะเสียบลงไปในกล่อง ปลายล่าง
ของแกนจะมีแผ่นโลหะแบนๆ บางๆ ติดอยู่ 2 แผ่น ปลายแกน
ด้านบนจะมีจานโลหะวางเชื่อมอยู่ดังรูป
หากต้องการตรวจสอบว่าวัตถุใดมีประจุไฟฟ้าสะสม
หรือไม่ ให้นาวัตถุที่ต้องการตรวจสอบไปไว้ใกล้ๆจานโลหะ
ด้านบน แล้วสังเกตผลที่แผ่นโลหะบางๆ 2 แผ่นด้านล่าง
ปกติแล้วที่จานโลหะ แกนโลหะ และแผ่นโลหะด้านล่าง จะมีประจุไฟฟ้าบวก
และลบกระจายอยู่อย่างสม่าเสมอ แต่ถ้าเรานาวัตถุที่มีประจุสะสมเป็นลบไปไว้ใกล้ๆ
จานโลหะด้านบน ประจุไฟฟ้าลบ ( อิเล็กตรอน ) ของจานโลหะจะถูกผลักลงไปยังแกน
โลหะและแผ่นโลหะบางๆ 2 แผ่นด้านล่าง ส่งผลให้แผ่นโลหะ 2 แผ่น มีประจุเป็นลบ
เหมือนกันและเกิดแรงผลักกันทาให้แผ่น โลหะทั้งสองกางออกดังรูป
แต่ถ้านาวัตถุที่มีประจุเป็นบวกไปไว้ใกล้ๆ จานโลหะด้านบน ประจุไฟฟ้าลบ
( อิเล็กตรอน ) ของแกนโลหะ และแผ่นโลหะ 2 แผ่นด้านล่าง ถูกดูดขึ้นมาอยู่ที่จาน
โลหะ ทาให้แผ่นโลหะ 2 แผ่นล่างเหลือประจุเป็นบวกเหมือนกันทั้งสองแผ่นและเกิด
แรงผลักกันเอง ทาให้ แผ่นโลหะทั้งสองกางออกดังรูปเช่นกัน ดังนั้นถ้านาวัตถุไปไว้ใกล้
จานโลหะด้านบน แล้ว สังเกตเห็นแผ่นโลหะ 2 แผ่นด้านล่างกางออก แสดงว่า วัตถุที่
นามาตรวจสอบนี้ มีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่
ทดสอบความเข้าใจ
10. เมื่อนาแท่งวัตถุที่มีประจุไปวางใกล้อิเล็กโทรสโคปแบบลูกพิธซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า ลูกพิธจะมีการวางตัว
อย่างไร
1. โน้มเอียงเข้าหาวัตถุ 2. ถอยห่างออกจากวัตถุ 3. อยู่นิ่งๆ 4. ข้อมูลไม่เพียงพอ
11. จากรูปอิเล็กโทรสโคปแบบจานโลหะที่กาหนด ณ บริเวณที่ (1 ) (2) และ (3) จะมี
ประจุชนิดใดตามลาดับ
1. บวก , ลบ , ลบ 2. บวก , ลบ , บวก
3. บวก , บวก , ลบ 4. บวก , บวก , บวก
12. จากรูปอิเล็กโทรสโคบแบบจานโลหะที่กาหนด ณ บริเวณที่ (1 ) (2) และ (3) จะมี
ประจุชนิด ใดตามลาดับ
1. ลบ , ลบ , บวก 2. ลบ , บวก , บวก
3. ลบ , บวก , ลบ 4. ลบ , ลบ , ลบ

5. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 5
1.4 การต่อสายดิน
พิจารณาการทดลองตามรูปต่อไปนี้
รูปที่ 1 เมื่อนาวัตถุที่มีประจุบวกเข้าใกล้จานโลหะของอิเล็กโทรสโคป
แบบจานโลหะ ประจุลบ(อิเล็กตรอน) ของแผ่นโลหะ ด้านล่างจะถูกดึงดูดขึ้นมาอยู่
ที่จานโลหะด้านบน แผ่นโลหะ ด้านล่างจะเหลือประจุเป็นบวก ทาให้แผ่นโลหะ
ด้านล่างเกิดแรงผลักกันแล้วกางออก
รูปที่ 2 เมื่อนาเส้นลวดโลหะตัวนาแตะที่จานโลหะแล้วต่อ
ลงสู่พื้นดิน ( เรียกว่าเป็นการต่อสายดิน) ประจุลบจากพื้นดิน
จะถูกดูดแล้วเคลื่อนที่ขึ้นไปอยู่กับประจุบวกที่แผ่นโลหะด้านล่าง
แล้วทาให้แผ่นโลหะด้านล่างกลายเป็นกลางทางไฟฟ้าแล้วหุบลง
รูปที่ 3 เมื่อตัดสายดินออกโดยยังไม่เคลื่อนย้ายแท่งวัตถุที่
จ่อใกล้จานออกไป จะยังไม่ส่งผลใดๆ แผ่นโลหะด้านล่างจะ
ยังคงหุบเช่นเดิม
รูปที่ 4 เมื่อเคลื่อนย้ายแท่งวัตถุที่จ่อใกล้จาน
ออกไป ประจุลบที่จานโลหะบางส่วน จะเคลื่อนย้ายลงมาสู่แผ่นโลหะด้านล่าง
ส่งผลให้แผ่นโลหะด้านล่างมีประจุไฟฟ้ารวมเป็นลบ แผ่นโลหะด้านล่างจะเกิดแรง
ผลักกันแล้วกางออก
รูปที่ 5 หากนาเส้นลวดโลหะตัวนาแตะที่จานโลหะแล้วต่อลงสู่พื้นดินอีก
ครั้ง จะทาให้ประจุลบส่วนเกินของแผ่นโลหะด้านล่างเคลื่อนที่ลงสู่พื้นดิน แล้วแผ่น
โลหะกลายเป็นกลางทางไฟฟ้าแล้วหุบลงอีกครั้ง
ทดสอบความเข้าใจ
13. พิจารณาการต่อสายดิน ดังรูป ณ บริเวณที่ ( 1 ) ( 2 ) และ ( 3 ) จะมีประจุชนิดใดตามลาดับ
1. ลบ , ลบ , บวก
2. ลบ , บวก , บวก
3. ลบ , 0 , 0
4. ลบ , บวก , 0

6. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 6
พิจารณาการทดลองตามรูปต่อไปนี้ พร้อมเขียนอธิบายภาพ

7. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 7
ทดสอบความเข้าใจ
14. พิจารณาการต่อสายดินดังรูป ณ บริเวณที่ ( 1 ) ( 2 ) และ ( 3 ) จะมีประจุชนิดใดตามลาดับ
1. บวก , ลบ , ลบ
2. บวก , ลบ , บวก
3. บวก , 0 , 0
4. บวก , 0 , ลบ
กิจกรรมตรวจสอบความรู้ เรื่อง ประจุไฟฟ้า การเหนี่ยวนาทางไฟฟ้า อิเล็กโทรสโคป และการต่อสายดิน
1.(แนว มช) เมื่อนาแท่งแก้วถูผ้าไหมจะพบว่าวัตถุทั้งสองกลายเป็นวัตถุที่มีประจุ การที่วัตถุทั้ง สองมีประจุได้
เนื่องจาก
1. ประจุถูกสร้างขึ้น 2. การแยกของประจุ
3. การเสียดสี 4. แรงที่ถู
2. เมื่อถูแท่งแก้วด้วยผ้าไหม แท่งแก้วจะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกเพราะว่าสาเหตุใด
1. โปรตรอนบางตัวในไหมถ่ายเทไปแท่งแก้ว
2. อิเล็กตรอนบางตัวหลุดจากแท่งแก้วและถ่ายเทไปยังผ้าไหม ทาให้เหลือประจุไฟฟ้าบวกบนแท่งแก้ว
มากกว่าประจุไฟฟ้าลบ
3. ทั้งข้อ 1. และ 2. ถูกต้อง
4. ผิดหมดทุกข้อ
3.(แนว มช) เมื่อนาแท่งพีวีซีที่ถูกับผ้าสักหลาดแล้วไปวางใกล้ ๆ กับลูกพิธที่เป็นกลางทางไฟฟ้า จะสังเกตเห็น
เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นดังข้อใด
1. ลูกพิธจะหยุดนิ่ง
2. ลูกพิธจะเคลื่อนที่เข้าหาแท่งพีวีซี
3. ลูกพิธจะเคลื่อนที่ออกห่างจากแท่งพีวีซี
4. ลูกพิธจะเคลื่อนที่เข้าหาแท่งพีวีซีในตอนแรก แล้วจะเคลื่อนที่จากไปภายหลัง

8. เอกสารประกอบการเรียน วิชาฟิสิกส์ 5 เรื่อง ไฟฟ้าสถิต หน้า 8
4.(แนว มช) เป็นที่ทราบกันแล้วว่าอิเล็กตรอนในโลหะ สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและ มักจะพบเสมอว่า
อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่มาอยู่ตามบริเวณผิวของโลหะ เหตุที่อิเล็กตรอนไม่เคลื่อนที่ต่อไปในอากาศ เพื่อหนี
ออกจากโลหะเพราะอะไร
1. อากาศไม่เป็นตัวนาไฟฟ้า
2. อิเล็กตรอนมีพลังงานน้อยกว่าพลังงานยึดเหนี่ยวของโลหะ
3. อากาศมีแรงเสียดทานมาก
4. อิเล็กตรอนถูกอะตอมของโลหะยึดจับไว้
5. (แนว En) ในการทาให้วัตถุที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบหรือเป็นบวก มีสภาพไฟฟ้าเป็นกลางนั้น จะต้องต่อสาย
ดินกับพื้นโลก ทั้งนี้เพราะข้อใด
1. โลกมีความต้านทานต่า 2. โลกมีความจุไฟฟ้ามาก
3. โลกมีสนามไฟฟ้าต่า 4. โลกมีศักย์ไฟฟ้าเป็นกลาง
6.(แนว Pat2) เมื่อนาแท่งพีวีซีถูกับผ้าสักหลาดแล้วนาไปจ่อใกล้ๆ กระดาษชิ้นเล็กๆ ข้อใดถูก