mPEC Forum

ถามโจทย์ปัญหา => ถามโจทย์ปัญหาไฟฟ้าแม่เหล็ก => Topic started by: chama on September 19, 2009, 12:01:05 PM



Title: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: chama on September 19, 2009, 12:01:05 PM
ขอถามข้อสอบ PAT 2 ฟิสิกส์หน่อยค่ะ ไม่แน่ใจคำตอบ
ข้อ1.  นำเซลลไฟฟ้า 2 ก้อน มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าก้อนละ 1.5 โวลต์ ไม่มีความต้านทานภายใน ต่ออนุกรมกัน และทั้งหมดต่ออนุกรมกับหลอดไฟฉายที่มีอักษรเขียนกำกับไว้ว่า 2V 1W ขณะที่หลอดไฟฉายยังไม่ขาด กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านหลอดจะเป็นกี่แอมแปร์
         1.   0.5            2.  0.75              3.  1.0              4.  2.0
     ดิฉันคิดว่า ความต่างศักย์ที่ต่อใช้อยู่คือ 3 V   มากกว่าที่ป้ายกำกับไว้คือ  2V   น่าจะทำให้หลอดขาด
                     ดังนั้นกระแสที่ผ่านตอนหลอดยังไม่ขาด น่าจะเป็นกระแสสูงสุดที่ทนได้   หาจาก  I = P/V   =  1/2   =  0.5 A    ไม่ทราบว่าเข้าใจถูกมั๊ยค่ะ งงๆ ค่ะ

ข้อ 2.  ภาพเส้นแรงไฟฟ้าบางเส้นระหว่างประจุบวกและประจุลบ ใน 2 มิติ ดังรูป
          ถ้านำอิเล็กตรอนตัวหนึ่งวางลงตรงจุด A แล้วปล่อย   ข้อใดถูกต้อง
          1. อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงไฟฟ้าที่ผ่านจุด A และเข้าหาประจุลบ
          2. อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงไฟฟ้าที่ผ่านจุด A และเข้าหาประจุบวก
          3. ที่จุด A อิเล็กตรอนมีความเร่งในทิศตั้งฉากกับเส้นแรงไฟฟ้า
          4. อิเล็กตรอนไม่จำเป็นต้องเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงไฟฟ้า

         ดิฉันคิดว่าน่าจะตอบข้อ 2    เพราะว่าสนามไฟฟ้าจะมีทิศสัมผัสกับเส้นแรงไฟฟ้า และพุ่งจากประจุบวกเข้าไปสู่ประจุลบ  อิเล็กตรอนมีประจุลบ จะถูกแรง F = qE  กระทำในทิศตรงข้ามกับทิศของสนามไฟฟ้า ซึ่งสัมผัสกับเส้นแรงไฟฟ้าตลอดเวลา จึงทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงไฟฟ้าเข้าประจุบวก  ไม่ทราบว่าเข้าใจถูกมั๊ยค่ะ
              ขอบคุณมากค่ะ


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: ปิยพงษ์ - Head Admin on September 19, 2009, 01:57:45 PM
ตอบผิดทั้งสองข้อเลย  :o

1. ป้ายกำกับ 2 V 1 W หมายความว่าถ้านำไปใช้ตอ่คร่อมความต่างศักย์ 2 V หลอดจะใช้กำลัง 1 W แต่ถ้าไปต่อกับความต่างศักย์ค่าอื่นจะไม่ใช้กำลังเท่านี้ เราต้องหาปริมาณที่คงตัวของหลอดก่อน ซึ่งในที่นี้คือความต้านทามของหลอด (ประมาณว่าไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ) จาก P=\dfrac{v^2}{R} จะได้R= 4\, \Omega  เมื่อเอาไปต่อกับแบตเตอรี่ตามที่โจทย์บอกจะมีกระแส 0.75 แอมแปร์ไหลผ่าน

2. สนามไฟฟ้ามีทิศสัมผัสกับเส้นแรงไฟฟ้า ณ ตำแหน่งหนึ่ง ๆ แรงที่ทำต่อประจุลบ ณ ตำแหน่งนั้นจะมีทิศตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า และอยู่ในแนวสัมผัส เมื่อปล่อยอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่ก็จะเริ่มมีความเร็วในแนวสัมผัสตรงนั้น ความเร็วที่อิเล็กตรอนมี ณ ตำแหน่งอื่นต่อมาไม่ได้อยู่ในแนวเส้นสัมผัสกับเส้นแรงไฟฟ้า เมื่อความเร็วและความเร่งไม่ได้อยู่ในแนวเดียวกัน อิเล็กตรอนก็จะเปลี่ยนความเร็ว แต่ว่าความเร็วใหม่ไม่ได้อยู่ในแนวเดียวกับความเร่งหรือสนามไฟฟ้า เพราะอิเล็กตรอนมีความเร็วเดิมอยู่แล้ว (ตัวอย่างเช่นการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ ณ ตำแหน่งหนึ่ง ๆ การเคลื่อนที่ไม่ได้อยู่ในแนวของแรงซึ่งเข้าหาศูนย์กลาง)  คำตอบจึงเป็นข้อ 4.   :coolsmiley:


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: chama on September 19, 2009, 02:08:13 PM
อาจารย์ค่ะ แต่สงสัยอยู่หน่อยตรงที่ ความต่างศักย์ที่ต่อใช้อยู่เป็น 3V  ซึ่งมากกว่าที่เขียนป้ายกำกับอยู่  หลอดจะต้องขาดไม่ใช่เหรอค่ะ  ดิฉันเข้าใจว่าถ้าหลอดไม่ขาดจึงจะคำนวณแบบอาจารย์ แต่กรณีนี้หลอดจะขาดก่อนแล้ว   ไม่แน่ใจค่ะ


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: mhe_kub on September 19, 2009, 02:28:45 PM
อาจารย์ค่ะ แต่สงสัยอยู่หน่อยตรงที่ ความต่างศักย์ที่ต่อใช้อยู่เป็น 3V  ซึ่งมากกว่าที่เขียนป้ายกำกับอยู่  หลอดจะต้องขาดไม่ใช่เหรอค่ะ  ดิฉันเข้าใจว่าถ้าหลอดไม่ขาดจึงจะคำนวณแบบอาจารย์ แต่กรณีนี้หลอดจะขาดก่อนแล้ว   ไม่แน่ใจค่ะ
คือ หลอดไฟก็สามารถทนกระแส(ที่เกิน)ได้เป็นเวลาหนึ่งนะครับ แล้วค่อยขาด


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: ปิยพงษ์ - Head Admin on September 19, 2009, 03:00:25 PM
อาจารย์ค่ะ แต่สงสัยอยู่หน่อยตรงที่ ความต่างศักย์ที่ต่อใช้อยู่เป็น 3V  ซึ่งมากกว่าที่เขียนป้ายกำกับอยู่  หลอดจะต้องขาดไม่ใช่เหรอค่ะ  ดิฉันเข้าใจว่าถ้าหลอดไม่ขาดจึงจะคำนวณแบบอาจารย์ แต่กรณีนี้หลอดจะขาดก่อนแล้ว   ไม่แน่ใจค่ะ

เข้าใจผิดแล้วครับ ฉลากที่เขียนกำกับว่า 2 V 1 W ไม่ได้แปลว่าทนได้แค่  2 V มันบอกเพียงว่า ถ้าต่อคร่อมความต่างศักย์ 2 V แล้วจะใช้กำลัง 1 W แค่นั้น จะทนได้แค่ไหนเป็นอีกเรื่องหนึ่ง  :coolsmiley:


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: GunUltimateID on September 19, 2009, 05:39:45 PM
เข้าใจผิดมาตลอดเลย   :embarassed:
(คุ้นๆว่าตอนเด็กๆเค้าสอนว่าแบบนั้นหมายถึงทนได้ 2 v  :2funny:)


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: chama on September 19, 2009, 06:20:42 PM
ขอบคุณอาจารย์มากค่ะ เข้าใจผิดมาตลอดเลย
แต่ขอถามอีกหน่อยค่ะ   แล้วถ้าเราจะดูว่าหลอดขาดหรือไม่จะดูอย่างไรค่ะ  
ให้ดูจากกระแสที่ไหลผ่านหลอดเทียบกับกระแสสูงสุดที่หลอดจะทนได้หรือเปล่าค่ะ
เช่นข้อนี้ กระแสที่ไหลเป็น 0.75A   แล้วกระแสสูงสุดที่ทนได้คือ 0.5A หรือเปล่าค่ะ (I = P/V  =  1/2  =  0.5A  สงสัยจะผิด)
ช่วยอธิบายการพิจารณาว่าเมื่อไหร่หลอดจะขาดให้หน่อยได้มั๊ยค่ะ งงๆแล้วค่ะ
ขอบคุณมากค่ะ >:A


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: ปิยพงษ์ - Head Admin on September 19, 2009, 06:51:01 PM
ขอบคุณอาจารย์มากค่ะ เข้าใจผิดมาตลอดเลย
แต่ขอถามอีกหน่อยค่ะ   แล้วถ้าเราจะดูว่าหลอดขาดหรือไม่จะดูอย่างไรค่ะ  
ให้ดูจากกระแสที่ไหลผ่านหลอดเทียบกับกระแสสูงสุดที่หลอดจะทนได้หรือเปล่าค่ะ
เช่นข้อนี้ กระแสที่ไหลเป็น 0.75A   แล้วกระแสสูงสุดที่ทนได้คือ 0.5A หรือเปล่าค่ะ (I = P/V  =  1/2  =  0.5A  สงสัยจะผิด)
ช่วยอธิบายการพิจารณาว่าเมื่อไหร่หลอดจะขาดให้หน่อยได้มั๊ยค่ะ งงๆแล้วค่ะ
ขอบคุณมากค่ะ >:A

ไหนบอกว่ารู้ว่าเข้าใจผิด แล้วทำไมยังคิดเหมือนเดิมอีก  :idiot2:

ข้อนี้เขาไม่ได้บอกมาว่าวัสดุที่ใช้งานทนกระแสสูงสุดได้เท่าใด  ที่คำนวณมานั้นมันเป็นกระแสที่ไหลตอนที่ต่อใช้งานอย่างถูกต้องตามข้อกำหนดคือต่อคร่อมความต่างศักย์ 2 V   :coolsmiley:


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: chama on September 19, 2009, 07:48:57 PM
ขอบคุณอาจารย์มากค่ะ  คิดว่าตรงนี้เข้าใจแล้วค่ะ
แต่อยากถามอีกหน่อยค่ะว่า การพิจารณาว่าหลอดจะขาดหรือไม่ เราจะดูจากกระแสที่ไหลเทียบกับกระแสสูงสุดที่ทนได้  หรือดูจากความต่างศักย์ที่เกิดคร่อมหลอดเทียบกับความต่างศักย์สูงสุดที่ทนได้(ไม่แน่ใจว่าค่านี้ คงไม่ใช่ความต่างศักย์ที่ป้ายกำกับ)  
ตอนนี้งงมากเลยค่ะ ว่าจะดูอย่างไรจึงจะรู้ว่าหลอดขาดหรือไม่ขาด
คิดว่าคงไม่รบกวนอาจารย์มากเกินไปนะค่ะ   และคิดว่าน้องๆที่เข้ามาดูน่าจะได้ประโยชน์จากคำถามนี้บ้างนะค่ะ


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: ปิยพงษ์ - Head Admin on September 20, 2009, 09:56:20 AM
...
แต่อยากถามอีกหน่อยค่ะว่า การพิจารณาว่าหลอดจะขาดหรือไม่ เราจะดูจากกระแสที่ไหลเทียบกับกระแสสูงสุดที่ทนได้  หรือดูจากความต่างศักย์ที่เกิดคร่อมหลอดเทียบกับความต่างศักย์สูงสุดที่ทนได้(ไม่แน่ใจว่าค่านี้ คงไม่ใช่ความต่างศักย์ที่ป้ายกำกับ)  
ตอนนี้งงมากเลยค่ะ ว่าจะดูอย่างไรจึงจะรู้ว่าหลอดขาดหรือไม่ขาด
คิดว่าคงไม่รบกวนอาจารย์มากเกินไปนะค่ะ   และคิดว่าน้องๆที่เข้ามาดูน่าจะได้ประโยชน์จากคำถามนี้บ้างนะค่ะ


เดาว่าหลอดเป็นแบบหลอดไส้  หลอดขาดถ้าลวดมันหลอมละลายเมื่ออุณหภูมิสูงมากเกินจุดหลอมเหลว  ลวดร้อนมากถ้ากระแสไหลผ่านมันมาก ซึ่งเกิดจากเอามันไปต่อคร่อมความต่างศักย์สูงเกินไป  เวลาใช้งานก็ควรใช้งานตามข้อกำหนดของมัน เช่น 2 V 1 W ก็ควรต่อคร่อมความต่างศักย์ 2 V  ถ้าใช้กับความต่างศักย์สูงกว่านั้น กระแสเข้ามากไป แต่ลวดอาจยังไม่ขาดทันทีเพราะต้องรอให้อุณหภูมิมันสูงเกินจุดหลอมเหลวก่อน ดังนั้นโจทย์ก็เลยบอกมาอย่างนั้นว่าตอนที่มันยังไม่ขาด กระแสมีค่าเท่าใด  ในกรณีของหลอดเก่า ๆ อาจมีบางจุดที่โลหะระเหยไปมากกว่าจุดอื่น ตรงนั้นจะบางกว่าที่อื่น ทำให้มีความต้านทานสูงกว่าที่อื่น จะเกิดความร้อนมากกว่าที่อื่น แล้วก็จะระเหยมากกว่าที่อื่น ก็จะยิ่งบางลงไปอีก แล้วก็จะยิ่งร้อนขึ้นไปอีก ในที่สุดก็จะขาด  แต่ส่วนมากจะขาดตอนที่เริ่มเปิด เพราะตอนนั้นลวดทั้งเส้นยังเย็น ความต้านทานน้อย กระแสผ่านมาก

สรุปก็ให้ใช้งานตามข้อกำหนดที่เขียนกำกับมากับหลอดนั่นแหละ  :coolsmiley:


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: chama on September 20, 2009, 05:41:52 PM
ขอบพระคุณอาจารย์มากค่ะ  :)


Title: Re: ขอถามข้อสอบ PAT 2 กับอาจารย์ปิยพงษ์หน่อยค่ะ
Post by: nuttawuts on September 23, 2009, 11:26:14 PM
ข้อ2 ผิดเหมือนกันเลยครับ - -" รู้สึกจะทำข้อง่ายๆผิดบ่อยๆ