ไฟฟ้าสถิตย์

  พื้นฐานไฟฟ้าสถิต

ไฟฟ้าสถิต (Static Electricity) เป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากัน ทำให้เกิดแรงดึงดูดเมื่อวัสดุทั้งสองชิ้นมีประจุต่างชนิดกัน หรือเกิดแรงผลักกันเมื่อวัสดุทั้งสองชิ้นมี ประจุชนิดเดียวกันการเกิดไฟฟ้าสถิต เราสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตได้โดยการนำผิวสัมผัสของวัสดุสองชิ้นมาขัดสีกัน พลังงานที่เกิดจากการขัดสีกันทำให้ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุจะเกิดการแลกเปลี่ยนกัน โดยจะเกิดกับวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า(ฉนวน) เช่น ยาง พลาสติก แก้ว เป็นต้น ส่วนวัสดุที่นำไฟฟ้านั้นสามารถเกิดขึ้นได้ยาก

  1.1ประจุไฟฟ้า (Q) ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางไฟฟ้าปริมาณหนึ่งที่กำหนดขึ้น มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C)ชนิดของประจุไฟ 2 ชนิดคือ

1. ประจุบวก (+) : ประจุบวกที่มีขนาดเล็กที่สุดคือโปรตอน ( โปรตอน 1 ตัวมีประจุ 19×1.6 10 C) โดยปกติโปรตอนในของแข็งไม่เคลื่อนที่ ฉะนั้นประจุบวกถือว่าไม่เคลื่อนที่ในของแข็ง
         2. ประจุลบ (-) : ประจุที่มีขนาดเล็กที่สุดคืออิเล็กตรอน ( อิเล็กตรอน 1 ตัว มีประจุ 19×1.6 10 C ) อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่เคลื่อนที่ง่าย ในของแข็งอนุภาคไฟฟ้าที่เคลื่อนที่คือ อิเล็กตรอน
       
     
          วัตถุมีประจุบวก หมายถึง วัตถุที่อะตอมของมันสูญเสียอิเล็กตรอนไปให้กับวัตถุอื่น จึงเด่นทางบวก วัตถุมีประจุลบ หมายถึง วัตถุที่อะตอมของมันรับอิเล็กตรอนเข้ามามากกว่าเดิม จึงเด่นทางลบ
 

         ถ้าประจุไฟฟ้า 2 ประจุวางอยู่ใกล้กัน มักจะมีแรงระหว่างประจุซึ่งทั้งสองฝ่ายต่างก็ออกแรงกระทำซึ่ง กันและกัน โดยถ้าประจุไฟฟ้าทั้งสองเป็นประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน จะเกิดแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้าทั้งสอง ถ้าประจุไฟฟ้าสองประจุ มีประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันจะเกิดแรงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าทั้งสอง

     
วัตถุทางไฟฟ้า  แบ่งได้เป็น 3 ชนิดคือ
         1. ตัวนำ หมายถึง วัตถุที่ยินยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้ หรือ ประจุถ่ายเทได้ง่าย
         2. ฉนวน หมายถึง วัตถุที่ไม่ยินยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้ หรือ ประจุถ่ายเทได้ยาก
         3. กึ่งตัวนำ หมายถึง วัตถุที่ยินยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านได้เมื่อภาวะเหมาะสม 

ปริมาณทางไฟฟ้าสถิตแบ่งเป็น 

         1. ปริมาณเวกเตอร์ ได้แก่แรงระหว่างประจุ, สนามไฟฟ้า และแรงบนประจุในสนามไฟฟ้า 

         2. ปริมาณสเกลาร์ ได้แก่ศักย์ไฟฟ้า และงานในการย้ายประจุ