กฎการอนุรักษป์ระจุไฟฟา้ (Conservation of Charge)

ครูสมพร เหล่าทองสาร โรงเรียนดงบังพิสัยนวการนุสรณ์ สพม. เขต 26

วัตถุทุกชนดิย่อมประกอบด้วยอะตอม (atom) จ านวนมาก แต่ละอะตอมประกอบด้วย นิวเคลียส เป็นแกนกลาง ภายในนิวเคลียสประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุบวก เรยีกว่า โปรตอน (proton) และอนุภาคที่เปน็กลางทางไฟฟ้าเรียกว่า นิวตรอน (neutron) นอกนิวเคลียส มอีนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ เรยีกว่า อิเล็กตรอน (electron)

โครงสร้างของอะตอม

-

- -

โปรตอน (proton)

อิเล็กตรอน (electron)

+

+

+

นิวตรอน (neutron)

โครงสร้างของอะตอม

ตาราง แสดงประจุและมวลของอนุภาคในอะตอม

อนุภาค มวล (kg) ประจุไฟฟ้า (C)

อิเล็กตรอน (electron)

9.1 x 10 – 31 - 1.6 x 10 – 19

โปรตอน (proton)

1.67 x 10 – 27

+1.6 x 10 – 19

นิวตรอน (neutron)

1.67 x 10 – 27

เป็นกลาง

โดยปกติอะตอมของธาตุย่อมเป็นกลางทางไฟฟ้า เพราะมีจ านวนโปรตอนเท่ากับจ านวนอิเล็กตรอน ส าหรับอะตอมที่เปน็กลางทางไฟฟ้าเมื่ออะตอมสูญเสยีอิเล็กตรอนไปจะกลายเปน็อะตอมที่มีประจุบวก ส่วนอะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มขึน้จะกลายเปน็อะตอมี่มีประจุลบ โดยผลรวมของจ านวนประจุทัง้หมดของระบบที่พิจารณายงัคงเท่าเดิม ซึง่ข้อสรุปนี้ มชีื่อเรียกว่า กฏการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า

ก่อนแลกเปล่ียนประจ ุ

- - -

- +

+ +

+

ระหว่างแลกเปลี่ยนประจ ุ

- - -

- +

+ +

+

หลังแลกเปล่ียนประจ ุ

- - - -

+

+

+

+

A B

A B

A B

ก่อนแลกเปล่ียนประจ ุ

- - -

- +

+ +

+

ระหว่างแลกเปลี่ยนประจ ุ

- - -

- +

+ +

+

หลังแลกเปล่ียนประจ ุ - - - -

+

+

+

+

A B

A B

A B

ประจุ (+2,-2) (+2,-2) ประจุ (+2,-2) (+2,-2)

ประจุ (-4) (+4)

ตารางแสดงการแลกเปลีย่นประจุไฟฟ้า

ข้ันตอนการแลกเปลี่ยน

วัตถุ A วัตถุ B ผลลรวมประจุ

ประจุลบ

ประจุบวก

ประจุลบ

ประจุบวก

ประจุลบ

ประจุบวก

ก่อนแลกเปลี่ยนประจุ +2 –2 +2 –2 +4 –4

ระหว่างแลกเปลี่ยนประจุ +2 –2 +2 –2 +4

–4

หลังแลกเปลี่ยนประจุ +4 -

-

–4

+4 –4

จากตารางทีผ่า่นมา พบวา่ก่อนแลกเปลีย่นประจุ วตัถุ A และ B

ต่างมีประจุบวกและประจุลบ เท่ากบั -2 และ +2 นัน่คือ ผลรวมของ

ประจุลบและบวกมคี่า -4 และ +4 ตามล าดบั ภายหลงัจากการ

แลกเปลีย่นประจุพบวา่ วตัถุ A มีประจุ -4 ส่วนวตัถุ B มีประจุ +4

แสดงว่าผลรวมของประจุก่อนและหลงัการแลกเปลีย่นประจุมีคา่

เท่ากบักนั ซึง่เป็นไปตามกฏการอนุรกัษป์ระจุไฟฟ้า

- - +

+ +

+

- -

A B

ก่อนแลกเปลีย่นประจุ

- - - - +

+

+

+

หลงัแลกเปลีย่นประจุ

A B