3.การใช้พลังงานความร้อนและพลังงานศักย์โน้มถ่วงของน้ำในการผลิตไฟฟ้า

แหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้า

แหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าในประเทศไทยสร้างขึ้นจากพลังงานต่าง ๆ แต่ที่สำคัญ มีดังนี้

1. โรงจักรไฟฟ้าพลังน้ำ (turbine) เป็นโรงจักรที่ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยอาศัยพลังน้ำจากเขื่อน




2 .โรงจักรไอน้ำ (Steam turbine) เป็นโรงงานไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงต้มน้ำให้เดือดกลายเป็นไอแห้ง
แล้วไปหมุนกังหัน(turbine) ซึ่งต่อแกนร่วมกับ Armature ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generater)



3. โรงจักรไฟฟ้าโดยใช้พลังงานนิวเคลียร์ ใช้ความร้อนจากเตาปฏิกรณ์ไปทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอ
และไอแห้ง (Supper heat Steam)

2.ข้อดีของการส่งกระแสไฟฟ้า 3 เฟส

กำเนิดไฟฟ้า 3 เฟส

จะมีสายต่อออกจากขดลวดทั้งสามชุดทั้งหมด 6 เส้น แต่ละชุดจะมี สายกลาง ซึ่งสายนี้มักจะต่อ ลงดิน จึงมีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ตลอดเวลาเมื่อเทียบกับดิน ส่วนสายที่เหลือของขดลวดแต่ละชุดอีก 3 เส้น เป็นสายที่ศักย์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามการหมุนของขดลวด เมื่อเทียบกับสายกลาง



รูป การส่งพลังงานไฟฟ้า


ไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือนเป็นไฟฟ้าเฟสเดียว ที่มีความต่างศักย์ของแต่ละเฟสเพียง 220 โวลต์ การส่งพลังงานไฟฟ้านิยมส่งแบบไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟส 4 สาย ซึ่งสายที่เพิ่มมาคือ สายกลาง

ข้อดีของการผลิตและการส่งไฟฟ้า 3 เฟส ก็คือ

1)การส่งกำลังไฟฟ้าจะถูกแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ทำให้ ไม่ต้องใช้สายไฟขนาดใหญ่มากเป็นการประหยัดและลดการสูญเสียได้มาก
2)นอก จากนี้ชุมชนต่างๆ ที่ใช้ไฟฟ้ากันคนละเฟส เมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับเฟสใดเฟสหนึ่ง ชุมชน ที่ใช้ไฟฟ้าเฟสอื่นก็ยังมีไฟฟ้าใช้ตามปกติ
3)ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าจะถูกส่งออกมาในรูปของไฟฟ้า 3 เฟส เพื่อความสะดวกและประหยัดไฟฟ้า



รูป การส่งพลังงานไฟฟ้าแบบ 3 เฟส
นอกจากนี้การส่งไฟฟ้าต้องคำนึงถึงความต่างศักย์ด้วย เพราะว่าสายไฟมีความต้านทาน กระแสไฟฟ้า ที่ผ่านสายไฟซึ่งมีความต้านทานจะมีความร้อนเกิดขึ้นในสายไฟนั้น ซึ่งพลังงานความร้อนนี้มาจากพลังงานไฟฟ้า นี่คือการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นเพื่อลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในรูปของพลังงานความร้อนน้อยที่สุด ที่จะเป็นไปได้ การส่งกำลังไฟฟ้าจึงต้องการความต่างศักย์ที่เหมาะสม

1.การส่งพลังงานไฟฟ้าไปตามบ้านเรือน

1.การส่งกระแสไฟฟ้า

เมื่อ โรงไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว จะส่งไปที่หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อเพิ่มแรงดันกระแสไฟฟ้าให้สูงขึ้นทำให้สามารถ ส่งกระแสไฟฟ้าเป็นระบบทางไกลๆ ได้ และก่อนจะจ่ายให้ผู้ใช้ไฟฟ้าจะต้องผ่านหม้อแปลงอีกครั้งหนึ่งเพื่อลดแรงดัน ไฟฟ้าลงให้พอดีกับลักษณะการใช้งานคือให้เหลือแรงดันกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 220 โวลต์



1.1 ระบบการส่งกำลังไฟฟ้า (Transmission Line)
การ ส่งกำลังไฟฟ้าระบบทางไกล ๆ จะเกิดปัญหาจากการสูญเสียแรงดัน และกำลังไฟฟ้า เนื่องจากความต้านทานของสายไฟ และการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้า เป็นพลังงานความร้อน ดังนั้น เพื่อแก้ปัญหา จึงต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้น สำหรับประเทศไทยในการส่งกำลังไฟฟ้าต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าถึง 230,000 โวลต์

1. ลักษณะของสายส่งไฟฟ้าแรงสูง การส่งสายไฟแรงสูงจำเป็นจะต้องใช้สายไฟที่มีขนาดใหญ่ เพื่อให้กระแสไฟฟ้าเดินได้สะดวก ดังนั้นจึงลดน้ำหนักของสายไฟฟ้า ด้วยการใช้วัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดี และมีน้ำหนักเบา เช่น อะลูมิเนียม

2. เสาส่งไฟฟ้าแรงสูง เสาส่งไฟฟ้าแรงสูง จะต้องมีความแข็งแรง และมีความสูงของเสาตามพิกัดขนาดแรงดันไฟฟ้านั้น ๆเสาไฟฟ้าแรงสูง อาจจะใช้เสาไม้ หรือคอนกรีดก็ได้



ไฟฟ้าในระบบจำหน่ายเป็นไฟฟ้าที่มีแรงดันกระแสไฟฟ้าสูง ก่อนที่จะนำไปสู่บ้านเรือนประชาชน จะต้องลดแรงดันลงโดยผ่านสถานีย่อยดังที่กล่าวมาแล้ว ไฟฟ้าแรงสูงนี้มีอันตรายมาก ดังนั้น จึงต้องใช้ลูกถ้วย (Pininsutator)ทำหน้าที่เป็นฉนวนไม่ให้สายไฟฟ้าแรงสูงสัมผัสส่วนของเสา ลูกถ้วยที่ใช้อาจจะมีขนาด แตกต่างกันแล้วแต่ลักษณะการใช้งาน



2.2 ระบบสายบริการ
ระบบ ของสายบริการ หมายถึง ระบบของสายไฟฟ้าที่ต่อจากหม้อแปลงไฟฟ้าไปยังบ้านพักอาศัยทั่วไป หม้อแปลงไฟฟ้านี้จะติดตั้งไว้บนเสาไฟฟ้า สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้กระแสไฟฟ้ามาก จะต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ จึงต้องมีสถานที่โดยเฉพาะ (Plot Form)



สายไฟฟ้าบริการที่จะส่งกระแสไฟฟ้าไปยังผู้ใช้ไฟฟ้า หรือตามถนนสายต่าง ๆ มีหลายระบบดังนี้
1) ระบบไฟฟ้าเฟสเดียว 2 สาย หมายถึง ระบบที่ใช้สายไฟ 2 สาย ต่อออกจากหม้อแปลงไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าหรือถนนสายต่าง ๆ ระบบนี้นิยมใช้ในชนบท ที่มีบ้านอยู่ห่างไกลกัน และใช้ปริมาณไฟฟ้าน้อย



2) ระบบไฟฟ้าเฟสเดียว 3 สาย ระบบนี้จะมีสายไฟฟ้า 3 สาย นิยมใช้ในท้องถิ่นที่มีผู้ใช้ไฟฟ้ามากขึ้น และใช้กับหม้อแปลงขนาดใหญ่ขึ้น



3) ระบบไฟฟ้าสามเฟส 3 สาย ไฟฟ้าระบบ 3 เฟสนี้ จะให้แรงดันกระแสไฟฟ้า 380 โวลต์ ดังนั้น จึงใช้กับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบ 3 เฟสเท่านั้น ซึ่งมีสายไฟฟ้า 3 สาย



4) ระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย ระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย นี้ ใช้ไฟฟ้าได้ทั้ง 2 ระบบ คือ ระบบเฟสเดียว 220 โวลต์ และระบบ 3 เฟส 380 โวลต์ นิยมใช้ในเมืองใหญ่ท้องถิ่นที่มีความเจริญ และใช้ไฟฟ้ามาก

ข้อสอบเคมี เรื่องอิเล็กโทรไลต์

1. พลังงานไอออไนเซชัน 6 ลำดับของคาร์บอนมีค่าดังนี้
1.093, 2.359, 4.627, 6.229, 37.838 และ 47.285 เมกาจูลต่อโมล
ผลต่างของพลังงานไอออไนเซชันระหว่างระดับพลังงานที่ 1 กับระดับพลังงานที่ 2
เป็นกี่เมกาจูลต่อโมล
1. 1.266
2. 9.447
3. 31.609
4. 46.192

2. ถ้า IE (Li) และ IE (Be) เป็นพลังงานไอออไนเซชันของลิเทียมและเบริลเลียม
ตามลำดับ และกำหนดให้ IE1 (Li) = 0.526 IE2 (Li) = 7.305 IE3 (Li) = 11.822
IE1(Be) = 0.906 IE2(Be) = 1.763 IE3 (Be) = 14.855 MJ/mol
ข้อมูลทั้งหมดนี้สอดคล้องกับข้อความในข้อใด
1. อะตอมของลิเทียมมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมของเบริลเลียม
2. ลิเทียมมี 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอน เบริลเลียมมี 2 เวเลนซ์อิเล็กตรอน
3. ลิเทียมมีอิเล็กโทรเนกาติวิตี้ต่ำกว่าเบริลเลียม
4. ทั้งลิเทียมและเบริลเลียมเป็นโลหะ

3. ธาตุ Q, R, T,U มีค่าพลังงานไอออไนเซชันลำดับต่างๆ ดังแสดง

เมื่อเกิดสารประกอบซัลเฟต สูตรในข้อใด ถูกต้อง
1. Q(SO4)2,R2SO4
2. RSO4, TSO4
3. T2SO4, U2SO4
4. QSO4, R2SO4

4.ธาตุ A, B, C และ D มีเลขอะตอม 3, 9, 13 และ 20 ตามลำดับ ธาตุใดมีค่า IE2 ต่ำที่สุด
1. A
2. B
3. C
4. D

5. ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี้ จะบอกให้ทราบถึงสมบัติของธาตุ
1. ความแข็งแรงของพันธะระหว่างอะตอม
2. ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนของธาตุ
3. ความสามารถในการดึงดูดไฮโดรเจนของธาตุ
4. ความสามารถในการกลายเป็นไอออนบวก

6. พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 ของธาตุในข้อใดเพิ่มขึ้นตามลำดับ
1. Ca, Mg, Be
2. Li, Na, K
3. F, Ne, Na
4. N, C, B

7.ไอออนหรืออะตอมในข้อใดที่มีการจัดอิเล็กตรอนเหมือนกับคลอไรด์ไอออน
1. F-
2. Ne
3. Al3+
4. Ca2+

8. ไอโซโทปหมายถึงอะไร
1 . ธาตุชนิดเดียวกันและมีเลขมวลเท่ากัน
2 . ธาตุชนิดเดียวกันมีเลขมวลต่างกัน
3 . ธาตุต่างชนิดกันมีเลขมวลเท่ากัน
4 . ธาตุต่างชนิดกันมีเลขมวลต่างกัน

9.สารประกอบคลอไรด์ใดเมื่อละลายน้ำแล้วมีสมบัติเป็นกลาง
1 . scl2
2 . Alcl3
3 . Mgcl2
4 . Sicl4

10. ธาตุใดเมื่ออยู่ใกล้เหล็กจะทำให้ผุกร่อนเร็วขึ้นมากที่สุด
1 .สังกะสี
2 .ดีบุก
3 .แมกนีเซียม
4 .ทองแดง



เฉลย
1.ข้อ3
2.ข้อ2
3.ข้อ1
4.ข้อ4
5.ข้อ2
6.ข้อ1
7.ข้อ4
8.ข้อ2
9.ข้อ2
10.ข้อ4

ข้อสอบเคมีเรื่อง ธาตุในสารประกอบอุตสาหกรรม

ข้อ1 ผลพลอยได้จากการผลิตสารในข้อ ก และ ข ต่อไปนี้ สามารถทำให้เกิดอุตสาหกรรมการผลิตอะไรได้บ้าง
ก. ผงชูรสจากแป้งมันสำปะหลัง
ข. ก๊าซคลอรีนจากเกลือสมุทร
1. ปุ๋ยและผงซักฟอก
2. กรดอะมิโนและก๊าซไฮโดรเจน
3. น้ำตาลกลูโคสและกรดไฮโดรคลอริก
4. แอโมเนียมกลูตาเมตและโซเดียมไฮดรอกไซด์

ข้อ2 แร่รัตนชาติใดมีความแข็งมากที่สุด
1. มรกต
2. โกเมน
3. ไพลิน
4. เพทาย

คำชี้แจง ข้อมูลต่อไปนี้ใช้ประกอบการตอบคำถาม ข้อ 3-4
การผลิตโซดาไฟ (NaOH) ในทางอุตสาหกรรม นิยมใช้วิธีแยกสารละลายโซเดียมคลอไรด์ด้วยกระแสไฟฟ้าโดยใช้ปรอท
เป็นแคโทดของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเขียนรูปแสดงส่วนประกอบที่ สำคัญได้ดังนี้


ข้อ3 ต่อไปนี้เป็นเหตุผลของการเลือกใช้ปรอท (ซึ่งเป็นสารที่มีพิษมาก)
เป็นอิเล็กโทรดของเซลล์อิเล็กโทรไลต์ในการเตรียมโซดาไฟ (NaOH) ทั้งสิ้น ยกเว้น
1. ปรอทช่วยป้องกันมิให้แก๊สคลอรีนที่เกิดขึ้น ทำปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์อื่น ๆ
2. ปรอทสามารถรวมกับผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นที่แคโทดได้สารละลายอะมัลกัม
3. ปรอทช่วยให้สามารถแยกเอาผลิตภัณฑ์บางชนิดออกจากเซลล์อิเล็กโทรไลต์ได้
4. ปรอทช่วยเร่งให้เกิดปฏิกิริยาได้ โซดาไฟเร็วยิ่งขึ้น

ข้อ4 สมมติว่าในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ผลิตโซดาไฟนี้ใช้แพลทินัม (Pt)
เป็นแคโทดแทนปรอท ผลที่เกิดขึ้นควรเป็นอย่างไร
1. ปฏิกิริยาแยกสลายจะไม่เกิดขึ้น
2. จะไม่ได้โซดาไฟเป็นผลิตภัณฑ์ แต่ยังคงมีปฏิกิริยาแยกสลายเกิดขึ้น
3. ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นที่แคโทดจะทำปฏิกิริยากับน้ำภายในเซลล์ทันที
4. จะไม่มีแก๊สคลอรีนเกิดขึ้น แต่จะได้แก๊สออกซิเจนแทน

ข้อ5 โรงงานอุตสาหกรรมใดข้างล่างนี้ที่ไม่ได้ใช้คลอรีนในกระบวนการผลิต
1. อุตสาหกรรมพลาสติก
2. อุตสาหกรรมทำกระดาษ
3. อุตสาหกรรมทำสบู่
4. อุตสาหกรรมทำผงชูรส

ข้อ 6โรงงานถลุงโลหะพลวง ลดปริมาณแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ก่อน
ปล่อยสู่บรรยากาศ ดังนี้
1) ผ่านแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปยังผงแคลเซียมออกไซด์ที่เปียก
2) ผ่านแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปยังผงแคลเซียมคาร์บอเนตที่เปียก
3) ผ่านแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปยังแคลเซียมคาร์บอเนตที่เผาร้อน
4) ผ่านแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ลงในน้ำ

วิธีการใดที่เป็นการลดมลพิษ
1. 3 เท่านั้น
2. 1 และ 2 เท่านั้น
3. 1, 2 และ 3
4. ถูกทุกข้อ

ข้อ7 เกลือแกงเป็นวัตถุดิบที่สำคัญชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมประเภทใดมากที่สุด
1. โรงงานผงชูรส
2. โรงงานโซดาไฟ
3. โรงงานน้ำตาล
4. โรงงานผงซักฟอก

ข้อ8 ข้อใดกล่าวได้ถูกต้อง
1. แทนทาลัมเป็นธาตุกึ่งโลหะสีเทา ใช้ทำอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
2. แทนทาลัมและไนโอเบียมสามารถละลายได้ใน MIBK
3. ในการสกัดแทนทาลัม สกัดโดยใช้สารละลายกรด
4. แทนทาลัมเป็นส่วนผสมในเหลักกล้าใช้ผลิตท่อส่งแก๊ส

ข้อ 9 การปรับปรุงคุณภาพเกลือสมุทรโดยการเติมปูนขาวปริมาณที่เหมาะสมลงในนาเชื้อ
แล้วจึงปล่อยน้ำเกลือเข้าไปตกผลึกในนาปลง จะได้เกลือที่มีคุณภาพดีขึ้น มีผลึกใส ไม่ชื้นง่าย
และมีปริมาณร้อยละของเกลือสูง ปูนขาวที่เติมมีบทบาทอย่างไร
1. ช่วยดูดความชื้นจากเกลือ
2. ช่วยลดปริมาณแมกนีเซียมไอออน
3. ช่วยเพิ่มปริมาณแคลเซียมไอออน
4. ช่วยฟอกสีเกลือ

ข้อ10 สารทั้งสามในข้อต่อไปนี้ต้องใช้โซเดียมคลอไรด์หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการผ่านกระแสไฟฟ้า
ลงในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ ตัวใดตัวหนึ่ง เข้าไปเกี่ยวข้องในกระบวนการผลิต
1. ผงชูรส โซดาแอช ปุ๋ยยูเรีย
2. ผงชูรส โซดาแอช พีวีซี
3. ผงซักฟอก พีวีซี ปุ๋ยยูเรีย
4. ผงซักฟอก ปุ๋ยยูเรีย โซดาแอช


เฉลย
1.ข้อ1
2.ข้อ3
3.ข้อ4
4.ข้อ3
5.ข้อ3
6.ข้อ3
7.ข้อ2
8.ข้อ2
9.ข้อ2
10.ข้อ2

Part2

Part2
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

บทความจาก ; http://bee2pay.blogspot.com/2010/08/part2.html

Part1

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

บทความจาก ; http://sureeponfug.blogspot.com/2010/08/part1.html