แรงกระทำต่อขวดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าผ่านและอยู่ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

รายชื่อสมาชิกกลุ่ม

1.น.ส.เกศินี มานาค เลขที่ 18

2.น.ส. ณัฐณิชา วาณิชสรไกร เลขที่ 19

3.น.ส. มินท์ธิตา บุญธรรม เลขที่ 20

4.น.ส. อุษา เฟื่องสำรวจ เลขที่ 21

5.น.ส. พรกมล เสวันนา เลขที่ 29

 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่6/6 นะค่ะ

    คุณครู สุดสวย 55+

"เซลล์อิเล็กโทรไลต์"

• 1. ธาตุสมมติ 117A ควรจะแสดงจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับเท่าใด
1. 1
2. 3
3. 5
4. 7

ตอบ ข้อ 4. เพราะธาตุ 117A มีการจัดอิเล็กตรอนดังนี้ 2, 8,18,32,32,18,7 ซึ่งมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 7

• 2. จากข้อเสนอเกี่ยวกับระดับพลังงานของอิเล็กตรอน และแบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอกทำให้ข้อสรุปใดเป็นไปได้ถูกต้องที่สุด
1. ขอบเขตที่แน่นอนของอะตอม คือ บริเวณที่มีหมอกทึบที่สุด
2. อิเล็กตรอนของระดับพลังงานใดก็จะคงอยู่ในระดับพลังงานของตนตลอดเวลา
3. โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนทั้งหมดในบริเวณที่มีหมอกทึบมีมาก
4. โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนกลุ่มหนึ่ง ซึ่งมีช่วงระดับพลังงานใกล้เคียงกันในบริเวณหนึ่งมีมากกว่าในบริเวณหนึ่ง

. ตอบ ข้อ 4. เพราะอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสอาจมีหลายกลุ่ม แต่ละกลุ่มมีพลังงานไม่เท่ากัน อิเล็กตรอนที่มีระดับพลังงานเท่ากันหรือใกล้เคียงกันจะอยู่บริเวณเดียวกันจะอยู่บริเวณเดียวกัน

• 3. ธาตุใดต่อไปนี้ที่จะมีอิเล็กตรอน 4 อิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 4
1. 6 C
2. 32 Ge
3. 36 Kr
4. 26 Fe

ตอบ ข้อ 2. เพราะ 32Ge มีอิเล็กตรอน 32 ตัว มีการจัดอิเล็กตรอน ดังนี้ 2,8,18,4

• 4. X มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนซึ่งอยู่ในระดับพลังงานที่ 4 เท่ากับ 3 การจัดอิเล็กตรอนของ X+ คือข้อใด
1. 2,8,8,2
2. 2,8,18,2
3. 2,8,3
4. 2,8,18,3

ตอบ ข้อ 2. เพราะX มีการจัดอิเล็กตรอน 2,8,18,3 ดังนั้น X มีการจัดอิเล็กตรอน 2,8,18,2

• 5. ธาตุ X อยู่หมู่ 3 คาบ 4 มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนอย่างไรและมีเลขอะตอมเท่าใด
1. 2,8,4 เลขอะตอม = 14
2. 2,8,8,3 เลขอะตอม = 21
3. 2,8,18,3 เลขอะตอม = 31
4. 2,8,18,4 เลขอะตอม = 32

ตอบ ข้อ 3. เพราะการจัดอิเล็กตรอนในข้อ 3 เป็นไปตามลำดับถูกต้อง ข้อ 2 ผิด ที่ถูกคือ 2,8,9,2

• 6. X คือธาตุในหมู่ที่ 7 คาบที่ 4 การจัดอิเล็กตรอนของ X- คือข้อใด
1. 2,8,18,7
2. 2,8,18,8
3. 2,8,8
4. 2,8,18,6

ตอบ ข้อ 2. X อยู่หมู่ 7 คาบ 4 มีการจัดอิเล็กตรอนดังนี้ 2,8,18,7 ดังนั้น X- มีการจัดอิเล็กตรอนดังนี้ 2,8,18,8

• 7. มีสารบริสุทธิ์ชนิดนึ่งจะตัดสินว่าเป็นธาตุหรือสารประกอบดูจากสมบัติในข้อใด
1. จุดหลอมเหลว
2. ความหนาแน่น
3. การนำไฟฟ้า
4. ชนิดของอะตอม

ตอบ ข้อ 4. เพราะธาตุประกอบด้วยอะตอมเพียง 1 ชนิด แต่สารประกอบ ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 1 ชนิด

• 8. การทดลองในข้อใดทำให้ทราบค่า e / m ของอิเล็กตรอน
1. การทดลองโดยวิธีเม็ดน้ำมันของมิลลิแกน
2. การทดลองโดยให้รังสีแคโทดอยู่ในสนามไฟฟ้าของทอมสัน
3. การทดลองโดยให้รังสีแคโทดอยู่ในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของทอมสัน
4. การทดลองเรื่องอิเล็กโทรลิซิสของฟาราเดย์

. ตอบ ข้อ 3. คำตอบชัดเจนอยู่แล้ว

• 9. ประโยชน์ของเครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์ คือ
1. หามวลอะตอมหรือไอออนบวก
2. หาจำนวนไอโซโทปของธาตุ
3. หาเปอร์เซ็นต์ของไอโซโทป
4. ทั้ง 1,2 และ 3

ตอบ ข้อ 4. เพราะแมสสเปกโตรมิเตอร์ใช้หามวลอะตอมหรือมวลไอออน และไอโซโทป

• 10. ผลการทดสอบเปลวไฟของสารประกอบที่มีโซเดียมไอออน แบเรียมไอออน และแคลเซียมไอออน จะให้สีเรียงตามลำดับดังนี้
1. เหลือง เขียว แดง
2. แดง เขียว เหลือง
3. เหลือง แดง เขียว
4. แดง เหลือง เขียว

ตอบ ข้อ 1. เพราะคำตอบชัดเจนอยู่แล้ว

"ธาตุและสารประกอบในอุตสาหกรรม"

1. กำหนดตารางต่อไปนี้
สาร สถานะ การละลายในน้ำ การละลายในเอทานอล การนำไฟฟ้าเมื่อหลอมเหลว
A
B ของแข็ง
ของเหลว ละลาย
ไม่ละลาย ไม่ละลาย
ไม่ละลาย นำ
ไม่นำ

จากข้อมูลที่กำหนดให้สาร A และสาร B น่าจะเป็นสารใดตามลำดับ

ก. NaCl และ HCl
ข. HCl และ NaCl
ค. CCl4 และ MgCl2
ง. MgCl2 และ CCl4

(ตอบ ง.)

2. สารประกอบชนิดใด เมื่อหลอมเหลวแล้วจะนำไฟฟ้าได้

ก. PCl3
ข. NaBr
ค. BeCl2
ง. BCl3

(ตอบ ข.)

3. สารประกอบชุดใดที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมเป็นพันธะไอออนิกทุกสาร
ก. CuO , Na2S และ Al2O3
ข. MgO , Na2CO3 และ CO2
ค. Al2O3Na2SO4 , NH3 และ ZnO
ง. CH3COOH , CuSO4 และ Ba(PO4)2

(ตอบ ก.)

4. ปฏิกิริยาการสลายตัวของธาตุยูเรเนียม เป็นดังนี้

A + a …………(1)

A …………(2)

เลขสัมประสิทธิ์ a ในสมการนิวเคลียร์แถวแรกมีค่าเท่าใด

ก. 0
ข. 1
ค. 2
ง. 3

(ตอบ ค.)

5. จากปฏิกิริยา 2A(s) + 2H2O(l) 2AOH(aq) + H2(g)
ธาตุ A ควรอยู่ในหมู่เดียวกับธาตุใดต่อไปนี้

ก. 7N
ข. 9F
ค. 11Na
ง. 12Mg

(ตอบ ค.)

6. จัดเครื่องมือการแยกสารละลาย ด้วย กระแสไฟฟ้า ดังรูป เมื่อปล่อยให้กระแสไฟฟ้าผ่าน ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้องที่สุด

ก. บนแท่งคาร์บอนจะเกิดปฏิกิริยา

ข. บนแท่งคาร์บอนจะเกิดปฏิกิริยา

ค. บนผิวปรอทจะเกิดปฏิกิริยา

ง. บนผิวปรอทจะเกิดปฏิกิริยา

(ตอบ ก.)

7. ไอออนในข้อใดที่มีจำนวนอิเล็กตรอนและนิวตรอนเท่ากัน

ก. กับ
ข. กับ
ค. กับ
ง. กับ

(ตอบ ก.)


8. ไอออนใดต่อไปนี้ที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับนิวตรอนเท่ากัน

ก.
ข.

ค.
ง.

(ตอบ ก.)

9. ธาตุ X Y และ Z มีเลขอะตอม 9 15 และ 19 ตามลำดับ สารประกอบคลอไรด์ของธาตุแต่ละชนิด
ควรมีสูตรอย่างไร
ก. XCl2 YCl ZCl
ข. XCl YCl3 ZCl2
ค. XCl3 YCl2 ZCl3
ง. XCl YCl3 ZCl

(ตอบ ง.)

10. สารประกอบคลอไรด์ของธาตุ Y มีสูตรเป็น YCl เป็นของแข็งแต่เปราะ เมื่อเป็นสารละลายจะนำไฟฟ้า
ได้ Y ควรอยู่หมู่ใดในตารางธาตุ

ก. IA
ข. IIA
ค. IIIA
ง. IVA

(ตอบ ก.)

PART2

เมื่อนักเรียนได้สืบค้นข้อมูลจาก website แล้ว ให้ตอบคำถามต่อไปนี้


1. อธิบายว่าอะไรเป็นสาเหตุให้เกิดฟ้าผ่า หลักการของประจุชนิดต่างกันทำให้เกิดฟ้าผ่าได้หรือไม่ อย่างไร   

   ตอบ ฟ้าผ่าเกิดจากการที่ก้อนเมฆลอยตัวไปแล้วเสียดสีกับบรรยากาศหรือเสียดสีระว่างก้อนเมฆด้วยกันทำให้เกิดการสะสมไฟฟ้าสถิตในตัวก้อนเมฆมากทำให้ก้อนเมฆมีศักดิ์ไฟฟ้าสูงตั้งแต่ 10-100 MV เมื่อสะสมไว้มากก็เกิดความเครียดของสนามไฟฟ้าเมื่อความเครียดของสนามไฟฟ้าถึงขั้นวิกฤตก็ต้องปลดปล่อยโดยการดิสชาร์จระหว่างก้อนเมฆกับพื้นโลกเลยเกิดเป็นฟ้าผ่า(Ground Flash)



2. อธิบายว่าแสงที่เกิดขึ้นขณะฟ้าผ่า ว่าเดินทางจากเมฆลงมายังพื้นดิน หรือจากพื้นดินขึ้นไปบนท้องฟ้า

    ตอบ เกิดจากถ่ายเทประจุไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินเป็น ถ้ามีสิ่งกีดขวางไม่ยอมให้ประจุผ่านไปได้สะดวก เช่น ต้นไม้ บ้าน รถยนต์ คน สัตว์ต่างๆ ก็จะเกิดความร้อนและลุกไหม้เป็นอันตรายอย่างมาก หรือที่เราเรียกกันว่า ฟ้าผ่า ดังนั้นจึงสังเกตได้ว่าตามอาคารสูงๆ จึงมักติดสายล่อฟ้า ทำด้วยเหล็กกล้ารูปสามง่ามไว้บนยอดสุดของอาคาร เชื่อมต่อกับสายทองแดงลงมาที่พื้นดินเพื่อถ่ายเทประจุไฟฟ้านำลงสู่พื้นดิน



3. วาด diagram แสดงอิเล็กตรอนบนก้อนเมฆ และที่พื้นดิน

    

4. ในระหว่างที่เกิดฟ้าผ่า นักเรียนควรปฏิบัติอย่างไรเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดอุบัติเหตุ บอกมา 3 ประการ
      ตอบ  1. ปิดโทรทัศน์ >> ถ้าฟ้าผ่าเปรี้ยงๆ ควรที่จะรีบปิดโทรทัศน์ทันทีนะจ๊ะ เพราะเสาอากาศเป็นตัวนำไฟฟ้าอย่างหนึ่ง ถ้าเสาอากาศถูกฟ้าผ่า กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้ามาในโทรทัศน์ทำให้ระเบิดได้ ดังนั้นวิธีป้องกันสำหรับเรื่องนี้คือ ควรที่จะต่อสายดินไว้ข้างเสาอากาศเพื่อช่วยลดความเสี่ยงลงได้บ้าง แต่ทางที่ดีที่สุดควรที่จะปิดโทรทัศน์ดีกว่าจ้ะ เพื่อความปลอดภัยของตัวน้องๆ เองและทรัพย์สิน

                 2. ไม่อยู่ใกล้ของสูง >> ไม่ควรที่จะยืนอยู่ใกล้ต้นไม้ หรือเสาไฟฟ้า เพราะฟ้าผ่าชอบที่จะผ่าลงมายังของที่อยู่สูงๆ เช่นนี้

                 3. มือถือ >> ถ้าฝนตกลงมาล่ะก็ ไม่ควรที่จะใช้โทรศัพท์มือถือนะจ๊ะ เพราะว่าแผ่นโลหะ แบตเตอรี่ที่อยู่ในโทรศัพท์มือถือ เป็นตัวล่อสายฟ้าได้นะจ๊ะ ดังนั้นถ้าฝนตกน้องๆ จึงควรที่จะเก็บเจ้าเครื่องมือสื่อสารเครื่องนี้ไว้ในซองหนังหรือซองผ้าที่มิดชิดทันที


5. เพราะเหตุใดนักเรียนจึงไม่ควรอยู่ในน้ำในขณะที่เกิดฟ้าผ่า

     ตอบ สภาวะที่อำนวยให้เกิดฟ้าผ่านี้ จึงมีไม่เท่ากันทุกแห่งบนโลก โดยมากจะเกิดเหนือพื้นทวีปเพราะความแตกต่างของกระแสอากาศมีสูง คืออากาศเหนือพื้นดินสามารถร้อนขึ้นได้มากจากการที่พื้นโลกดูดซับพลังงานของดวงอาทิตย์ แล้วคายออกมาสู่อากาศเหนือพื้นโดยตรง จึงเป็นเงื่อนไขสำคัญที่ก่อให้เกิดพายุฝน อันเป็นแหล่งกำเนิดของฟ้าผ่า และบนพื้นโลก ก็ยังมีสิ่งก่อสร้างสูงๆ ทั้งโดยธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น มากกว่าที่จะหาได้ในท้องทะเลอันราบเรียบ อัตราการเกิดฟ้าผ่าจึงมีสูงมากในภาคพื้นทวีป ส่วนเหนือพื้นน้ำนั้น เนื่องจากน้ำอมความร้อนได้ดีมากจนคายออกมาน้อยมาก อากาศเหนือพื้นจึงไม่ได้ร้อนมาก เมื่อไม่มีกระแสอากาศร้อนติดพื้น ก็ไม่ค่อยมีการก่อเมฆฝน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้เกิดฟ้าผ่า ประชากรในประเทศเกาะในมหาสมุทร มักจะไม่เจอปรากฏการณ์ฟ้าผ่ามากเท่าใด ภาษาพูดของประชากรเหล่านี้ จึงมีศัพท์เกี่ยวกับฟ้าผ่ากันไม่มากนัก



6. ให้นักเรียนยกตัวอย่างผลของไฟฟ้าสถิตที่มีในชีวิตประจำวันมาสัก 5 ตัวอย่าง

     ตอบ ในชีวิตประจำวันของเรา เราพบปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าสถิตอยู่เสมอ เช่น ถ้าเราใช้ปกพลาสติกที่หุ้มหนังสือถูกับโต๊ะไปมาหลายๆ ครั้งแล้วนำมือเข้ามาใกล้ๆ ปกพลาสติกนี้ จะรู้สึกว่าขนเล็ก ๆ ที่มือลุกชันขึ้นได้ ซึ่งปรากฏการณ์อย่างเดียวกันนี้จะเกิดได้เมื่อเรานำมือเข้าไปใกล้จอโทรทัศน์ที่เพิ่งปิดใหม่ ๆ ในฤดูหนาวเราจะสังเกตได้ว่าเมื่อเราหวีผม เส้นผมมักจะชูตามหวีมาด้วยเสมอ คล้าย ๆ กับว่าหวีพลาสติกดูดเส้นผมออกมา ความจริงปรากฏการณ์ดังกล่าวข้างต้นมนุษย์พบมานานแล้วเท่าที่มีการบันทึกไว้เริ่มมาตั้งแต่ 600 ปีก่อนคริสตศักราชหรือราว ๆ สมัยพุทธกาลนั่นเอง


7. อธิบายว่าอิเล็กโทรสโคปสามารถใช้ตรวจสอบไฟฟ้าสถิตได้อย่างไร

      ตอบ เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบประจุไฟฟ้าจำนวนน้อยๆ
8. เพราะเหตุใดจึงไม่ใช้โลหะเป็นตัวทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต

      ตอบ ไฟฟ้าสถิตมันเกิดกับวัตถุที่เป็นฉนวนเท่านั้นถ้าเราทำให้อิเล็กตรอนในโลหะหรือตัวนำ หลุดออกไปได้ ... มันก็จะวิ่งไปรวมตัวเพื่อเป็นกลาง จึงไม่สามารถ "สถิต" อยู่บนตัวนำนั้นได้



9. ยกตัวอย่างประโยชน์ของไฟฟ้าสถิตมาสัก 5 ตัวอย่าง

      ตอบ 1.การดูดน้ำใต้ดิน



            2. เครื่องพิมพ์เลเซอร์


            3. ทางด้านการแพทย์เพื่อประดิษฐ์เส้นใยนาโน

           4. การทำกระดาษทราย

           5. การกรองฝุ่นและเขม่าออกจากควันไฟ


10.อธิบายว่าสามารถใช้หลักการเกี่ยวกับเรื่องไฟฟ้าสถิตในการควบคุมมลพิษทางอากาศได้อย่างไร

       ตอบ การควบคุมมลพิษทางอากาศ(Air Pollution Control) การเก็บฝุ่นโดยอาศัยหลักการกรอง (Filter) ด้วยเครื่องจับอนุภาคด้วยไฟฟ้าสถิต

PART1

ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลใน website ต่าง ๆ เกี่ยวกับ "ฟ้าผ่า" แล้วตอบคำถามต่อไปนี้


1. อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดไฟฟ้าสถิต

   ** การที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากันทำให้เกิดแรงดึงดูดเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุต่างชนิดกัน หรือเกิดแรงผลักกันเมื่อวัสดุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุชนิดเดียวกัน

2. ฟ้าผ่าเกิดจากอะไร

   ** ฟ้าผ่าเกิดจากการที่ก้อนเมฆลอยตัวไปแล้วเสียดสีกับบรรยากาศหรือเสียดสีระว่างก้อนเมฆด้วยกันทำให้เกิดการสะสมไฟฟ้าสถิตในตัวก้อนเมฆมากทำให้ก้อนเมฆมีศักดิ์ไฟฟ้าสูงตั้งแต่ 10-100 MV เมื่อสะสมไว้มากก็เกิดความเครียดของสนามไฟฟ้าเมื่อความเครียดของสนามไฟฟ้าถึงขั้นวิกฤตก็ต้องปลดปล่อยโดยการดิสชาร์จระหว่างก้อนเมฆกับพื้นโลกเลยเกิดเป็นฟ้าผ่า(Ground Flash)

3. การเกิดฟ้าผ่าเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าสถิตหรือไม่ อย่างไร

    ** การเกิดไฟฟ้าสถิต เมื่อมีวัสดุทั้งสองชนิดเป็นฉนวนที่มีการสัมผัสกันจะมีประจุบางส่วน (Electrons) ถูกถ่ายโอนจากวัสดุฉนวนชิ้นหนึ่งไปสู่วัสดุฉนวนอีกชิ้นหนึ่ง และเมื่อฉนวนทั้งสองชิ้นถูกแยกออกจากกัน ประจุดังกล่าวก็จะไม่สามารถย้อนกลับไปยังวัสดุฉนวนชิ้นเดิมได้ จึงทำให้ประจุดังกล่าวก็จะไม่สามารถเคลื่อนที่ในวัสดุฉนวนได้ ซึ่งถ้าวัสดุทั้งสองเป็นกลางแล้วก็จะเกิดประจุบวกขึ้นในวัสดุฉนวนชิ้นหนึ่งและเกิดประจุลบกับวัสดุอีกชิ้นหนึ่ง
         ส่วนการเกิดฟ้าผ่า เกิดจากถ่ายเทประจุไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินเป็น ถ้ามีสิ่งกีดขวางไม่ยอมให้ประจุผ่านไปได้สะดวก เช่น ต้นไม้ บ้าน รถยนต์ คน สัตว์ต่างๆ ก็จะเกิดความร้อนและลุกไหม้เป็นอันตรายอย่างมาก หรือที่เราเรียกกันว่า ฟ้าผ่า ดังนั้นจึงสังเกตได้ว่าตามอาคารสูงๆ จึงมักติดสายล่อฟ้า ทำด้วยเหล็กกล้ารูปสามง่ามไว้บนยอดสุดของอาคาร เชื่อมต่อกับสายทองแดงลงมาที่พื้นดินเพื่อถ่ายเทประจุไฟฟ้านำลงสู่พื้นดิน

Create a Lemon Battery

การทดลองไฟฟ้าสถิต