ผมสงสัยตั้งแต่เรียนเรื่องนี้ตอน ม.5 แล้วครับ ในหนังสือก็อธิบายแค่รูปทดลองคราว ๆ (เรื่องนี้อยู่ในบทไฟฟ้าสถิต)
ภาพประกอบว่าโจทย์ในภาพแรกสื่อถึงแผ่นโลหะคู่ขนาน
คำถามแรกคือ เส้นสนามมันควรตรงกันขนาดนั้นเลยเหรอ
ผมคาดเดาคราว ๆ แล้วได้มาแบบนี้ คิดว่ามันจะตรงเป๊ะได้ก็ต่อเมื่อแผ่นขนานนั้นยาวเป็นอนันต์
ถ้ามันพุ่งตรงมาตลอดจนถึงมุมก็ค่อยโค้งผมคืดว่ามันดูผิดธรรมชาติ
อันนี้ก็ลองวาดแรงคราว ๆ ดูก็รู้ว่าแรงแต่ละฝั่งมันไม่เท่ากัน เมื่อไม่เท่ากันก็จะเบี่ยงออกไปฝั่งนึงมากกว่า ยิ่งอยู่ห่างจากตรงกลางมาก ก็ยิ่งควรจะเบี่ยงมากหรือเส้นสนามควรจะโค้งมากนั้นเอง
(คำว่าตัดกันพอดีในรูปของผมหมายถึง แรงที่มากลุ่มประจุที่ชี้อยู่ตัดกันเป็นเส้นแนวดิ่งพอดี
- ตอนนี้คำอธิบายที่ผมอาจจะขาดไปคือ ประจุที่เราเอาไปทดสอบอาจจะส่งผลกับอิเล็กตรอนในแผ่นโลหะด้วย ทำให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในแผ่นนั้นไม่คงตัว ทำให้สนามไฟฟ้าเปลี่ยนไป
คำถามที่ 2 สนามไฟฟ้ามีค่าคงตัวได้ยังไง
สนามไฟฟ้านิยามมาจากแรงระหว่างประจุ เพื่อให้คำนวณง่าย เราก็ลองมองลึกลงไปให้ประจุ 2 อันเป็นแผ่นโลหะคู่ขนานเล็ก ๆ อันนึง แล้วประจุที่อยู่ระหว่างสองอันนั้นก็จะอยู่บนสนามเหมือนแผ่นโลหะคู่ขนานอันใหญ่เลย
(บรรทัดสุดท้ายผมยังไม่รู้วิธีตัดรูปเอาค่าคงตัว s ออกนะ)
เมื่อผมจัดรูปเอาค่า s ออกไม่ได้ ก็กำหนดให้มันเป็น 10 เลย ทีนี้พอเอาสมการไปใส่เป็นกราฟ ก็ได้แนวตั้งเป็นค่าสนาม แนวนอนเป็นตำแหน่งหรือระยะทาง ถ้าสนามคงตัวจริง มันคงเป็นเส้นตรงแนวนอนไปแล้ว สังเกตว่าเมื่อระยะทางเข้าใกล้ 0 หรือ 10 สนามไฟฟ้าจะสูง เพราะมันเข้าใกล้ประจุมาก
ผมไม่มั่นใจว่าที่เขียนมานั้นถูกรึป่าว มันอาจจะผิดหมดเลยก็ได้ ผมอาจเสียเวลาเปล่าแถมหน้าแตกด้วย แต่ก็อดสงสัยไม่ได้ ขอบคุณครับ
แผ่นโลหะคู่ขนาน(ไฟฟ้า) นายมีตัวตนตัวตนอยู่จริงรึป่าว
ผมสงสัยตั้งแต่เรียนเรื่องนี้ตอน ม.5 แล้วครับ ในหนังสือก็อธิบายแค่รูปทดลองคราว ๆ (เรื่องนี้อยู่ในบทไฟฟ้าสถิต)
ภาพประกอบว่าโจทย์ในภาพแรกสื่อถึงแผ่นโลหะคู่ขนาน
คำถามแรกคือ เส้นสนามมันควรตรงกันขนาดนั้นเลยเหรอ
ผมคาดเดาคราว ๆ แล้วได้มาแบบนี้ คิดว่ามันจะตรงเป๊ะได้ก็ต่อเมื่อแผ่นขนานนั้นยาวเป็นอนันต์
ถ้ามันพุ่งตรงมาตลอดจนถึงมุมก็ค่อยโค้งผมคืดว่ามันดูผิดธรรมชาติ
อันนี้ก็ลองวาดแรงคราว ๆ ดูก็รู้ว่าแรงแต่ละฝั่งมันไม่เท่ากัน เมื่อไม่เท่ากันก็จะเบี่ยงออกไปฝั่งนึงมากกว่า ยิ่งอยู่ห่างจากตรงกลางมาก ก็ยิ่งควรจะเบี่ยงมากหรือเส้นสนามควรจะโค้งมากนั้นเอง
(คำว่าตัดกันพอดีในรูปของผมหมายถึง แรงที่มากลุ่มประจุที่ชี้อยู่ตัดกันเป็นเส้นแนวดิ่งพอดี
- ตอนนี้คำอธิบายที่ผมอาจจะขาดไปคือ ประจุที่เราเอาไปทดสอบอาจจะส่งผลกับอิเล็กตรอนในแผ่นโลหะด้วย ทำให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในแผ่นนั้นไม่คงตัว ทำให้สนามไฟฟ้าเปลี่ยนไป
คำถามที่ 2 สนามไฟฟ้ามีค่าคงตัวได้ยังไง
สนามไฟฟ้านิยามมาจากแรงระหว่างประจุ เพื่อให้คำนวณง่าย เราก็ลองมองลึกลงไปให้ประจุ 2 อันเป็นแผ่นโลหะคู่ขนานเล็ก ๆ อันนึง แล้วประจุที่อยู่ระหว่างสองอันนั้นก็จะอยู่บนสนามเหมือนแผ่นโลหะคู่ขนานอันใหญ่เลย
(บรรทัดสุดท้ายผมยังไม่รู้วิธีตัดรูปเอาค่าคงตัว s ออกนะ)
เมื่อผมจัดรูปเอาค่า s ออกไม่ได้ ก็กำหนดให้มันเป็น 10 เลย ทีนี้พอเอาสมการไปใส่เป็นกราฟ ก็ได้แนวตั้งเป็นค่าสนาม แนวนอนเป็นตำแหน่งหรือระยะทาง ถ้าสนามคงตัวจริง มันคงเป็นเส้นตรงแนวนอนไปแล้ว สังเกตว่าเมื่อระยะทางเข้าใกล้ 0 หรือ 10 สนามไฟฟ้าจะสูง เพราะมันเข้าใกล้ประจุมาก
ผมไม่มั่นใจว่าที่เขียนมานั้นถูกรึป่าว มันอาจจะผิดหมดเลยก็ได้ ผมอาจเสียเวลาเปล่าแถมหน้าแตกด้วย แต่ก็อดสงสัยไม่ได้ ขอบคุณครับ