ไฟฟ้าสถิต (Static electricity)

          ไฟฟ้าสถิต (Static electricity) เป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากัน ปกติจะแสดงในรูปการดึงดูด, การผลักกัน และเกิดประกายไฟ

การเกิดไฟฟ้าสถิต
          การที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากันทำให้เกิดแรงดึงดูดเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุต่างชนิดกัน หรือเกิดแรงผลักกันเมื่อวัสดุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุชนิดเดียวกัน เราสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตโดยการนำผิวสัมผัสของวัสดุ 2 ชิ้นมาขัดสีกัน พลังงานที่เกิดจากการขัดสีกันทำให้ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุจะเกิดการแลกเปลี่ยนกัน โดยจะเกิดกับวัสดุประเภทที่ไม่นำไฟฟ้า หรือที่เรียกว่า ฉนวน ตัวอย่างเช่น ยาง, พลาสติก และแก้ว สำหรับวัสดุประเภทที่นำไฟฟ้านั้นโอกาสเกิดปรากฏการณ์ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุไม่เท่ากันนั้นยากแต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ เช่น กรณีที่ผิวโลหะถูกกระแทกด้วยของแข็งหรือของเหลวที่ไม่เป็นตัวนำ ประจุที่เกิดการเคลื่อนย้ายระหว่างการสัมผัสจะถูกเก็บบนผิวของวัสดุทั้ง 2 ชิ้น

          ไฟฟ้าสถิตเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่คุ้นเคยสำหรับประเทศที่มีอากาศหนาว ในฤดูหนาวสำหรับประเทศเหล่านี้ความชื้นในอากาศจะต่ำมาก การเกิดไฟฟ้าสถิตบนผิวหนังจะเกิดขึ้นง่ายมาก ดังนั้นเมื่อเกิดการสัมผัสกับวัสดุประเภทตัวนำจะทำให้เกิดการถ่ายเทประจุไปยังตัวนำอย่างรวดเร็วทำให้เกิดอาการสะดุ้งได้ และนอกจากนั้นยังสามารถทำความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

วิชาไฟฟ้าสถิต

          วิชาไฟฟ้าสถิต คือความรู้ที่เกี่ยวข้องกับปรากฎการณ์อันเกิดจากประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง

          แรงระหว่างประจุไฟฟ้า เป็นแรงมูลฐานที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ เช่นเดียวกับแรงดึงดูดระหว่างมวล แรงแม่เหล็ก และ แรงนิวเคลียร์

          กฎว่าด้วยแรงระหว่างประจุไฟฟ้า  ประจุชนิดเดียวกัน ผลักกัน ประจุต่างชนิด ดึงดูดกัน แรงผลักหรือแรงดูดระหว่างประจุ เป็นแรงคู่กริยา        
        
  

ตาราง แสดงสมบัติของ โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน

          ตัวนำไฟฟ้า    คือสารที่ยอมให้ประจุไฟฟ้าถ่ายเทไป – มาได้โดยง่ายทั่วถึงกันทั้งก้อน

          ฉนวนไฟฟ้า   คือสารที่ยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนผ่านได้เพียงเล็กน้อย

          สารกึ่งตัวนำ   คือสารที่มีสมบัติทางไฟฟ้าอยู่ในระหว่างตัวนำไฟฟ้ากับฉนวนไฟฟ้า

          การทำให้วัตถุมีประจุ  ปกติวัตถุทั้งหลายมีโปรตอนและอิเล็กตรอนเป็นองค์ประกอบในจำนวนที่เท่าๆ กัน  ดังนั้นจำนวนประจุบวก ประจุลบ ในวัตถุจึงมีอยู่เท่ากัน เรียกวัตถุอยู่ในสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า

          กรณีที่วัตถุได้รับพลังงาน ( ไฟฟ้า เคมี ความร้อน แสง และอื่นๆ ) จะทำให้อิเล็กตรอน หรือ อิออนเคลื่อนที่ ประจุลบบนวัตถุนั้นอาจมีมากกว่า หรือน้อยกว่าประจุบวก ถ้ามีมากกว่าวัตถุดังกล่าวมีประจุลบอิสระ ถ้ามีน้อยกว่าวัตถุดังกล่าวมีประจุบวกอิสระ

          การกระจายของประจุ

          บนฉนวน ประจุปรากฎเฉพาะบางส่วน เพราะประจุเคลื่อนที่ผ่านฉนวนได้ยาก

          บนตัวนำ ประจุกระจายแต่เฉพาะผิวนอกของตัวนำ * ความหนาแน่นประจุต่อพื้นที่บริเวณปลายแหลมหรือขอบ มีมากกว่าบริเวณผิวราบเรียบ ในกรณี ตัวนำทรงกลม ประจุกระจายทั่วถึงกัน   ความหนาแน่นประจุสม่ำเสมอ

 ให้  Q  =  ปริมาณประจุไฟฟ้าอิสระบนทรงกลม  หน่วยคูลอมบ์
       R  =  รัศมีทรงกลม  หน่วยเมตร
       D  =  ความหนาแน่นประจุต่อพื้นที่ผิวของตัวนำทรงกลม  หน่วยคูลอมบ์ต่อตารางเมตร
 ตัวอย่างเช่น  ตัวนำทรงกลมรัศมี  1.0  เซนติเมตร  ได้รับอิเล็กตรอน  103 อนุภาค  หากไม่มีการรั่วไหลของประจุ   ความหนาแน่นของประจุต่อพื้นที่  = 1.3x10-13 คูลอมบ์ต่อตารางเมตร

ขอบคุณสาระดีดีจาก : http://variety.teenee.com/science/6979.html