13.13 การนำความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตไปใช้ประโยชน์
เราเรียนรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตมามากมายแล้ว ทั้งในเรื่องของการเกิดไฟฟ้สถิต การนำไฟฟ้าของตัวนำและฉนวน การทดสอบประจุไฟฟ้า ถึงชนิดและประเภทของประจุบนวัตถุใดๆ แรงกระทำระหว่างประจุไฟฟ้า สนามไฟฟ้า เส้นสนามไฟฟ้า ศักย์ไฟฟ้า ความจุและตัวเก็บประจุ พลังงานสะสมภายในเมื่อต่อตัวเก็บประจุเข้ากับศักย์ไฟฟ้า ตลอดจนการหาค่าความจุไฟฟ้ารวมในการต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม แบบนาน และแบบผสม
ถึงหัวข้อนี้เราลองมาศึกษาการนำความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตไปใช้่ประโยชน์กันเลยนะครับ
จุดประสงค์การเรียนรู้
1. นักเรียนสามารถอธิบายการนำความรู้เรื่องไฟฟ้าสถิตไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันได้อย่างถูกต้อง
2. นักเรียนสามารถอธิบายการทำงานของเครื่องถ่ายเิอกสาร เครื่องพ่นสี และไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุได้อย่างถูกต้อง
1. เครื่องถ่ายเอกสาร
เครื่องถ่ายเอกสาร เป็นอุปกรณ์ถ่ายสำเนาสิ่งพิมพ์ที่เป็นอักษร หรือภาพซึ่งเป็นเอกสารต้นฉบับ มีหลักการทำงาน คือ ดรัมทรงกระบอกที่ฉาบด้วยวัสดุตัวนำไวแสง ซึ่งปกติจะเป็นฉนวนทีมีประจุขนาดที่ยังไม่ถูกแสง และแสดงสมบัติเป็นตัวนำโดยการปล่อยประจุออกจากผิวอย่างรวดเร็วเมื่อถูกแสง วัสดุที่ฉาบนี้เป็นฟิล์มบนผิวของดรัม เมื่อเครื่องเริ่มทำงาน ฟิลม์นี้จะถูกทำให้มีประจุไฟฟ้าบวกตลอดทั่วทั้งแผ่น ต่อจากนั้นจะมีแสงสว่างส่องไปที่สิ่งพิมพ์ แล้วสะท้อนจากกระจกเงาผ่านเลนส์ไปกระทบฟิล์มในที่สุด บริเวณที่เป็นสีขาวบนด้านสำเนาของสิ่งพิมพ์จะให้แสงผ่านทะลุผ่านออกไปกระทบฟิล์มทำให้บริเวณที่ถูกแสงมีสมบัติเป็นตัวนำและเกิดการปล่อยประจุให้หลุดไป เป็นผลให้บริเวณนั้นมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า ส่วนตัวอักษรหรือภาพลายเส้นบนสำเนาของสิ่งพิมพ์ที่เป็นสีดำจะดูดกลืนแสง จึงไม่ให้แสงผ่านออกมากระทบฟิล์ม ทำให้บริเวณที่ไม่ถูกแสงบนแผ่นฟิล์มยังคงมีประจุบวกดูดผงหมึกให้ติดอยู่
ที่มาของรูป :
http://www.rmutphysics.com/charud/specialnews/5/Zerox/3-1.jpg
ดังนั้น ขณะเครื่องพ่นผงหมึกที่ประจุไฟฟ้าลบไปที่ฟิล์มนี้ ผงหมึกจะไปเกาะเฉพาะบริเวณที่มีประจุบวกเท่านั้น ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดจากส่วนที่เป็นตัวอักษรหรือภาพลายเส้น ส่วนบริเวณอื่นที่ไม่มีประจุไฟฟ้าจะไม่มีผงหมึกเกาะ ทำให้เห็นเป็นภาพของเอกสารต้นฉบับบนแผ่นฟิล์มเมื่อแผ่นกระดาษที่้ต้องการถ่ายสำเนาถูกเลื่อนและหมุนไปพร้อมกับดรัม ผงหมึกบนแผ่นฟิล์มจะถูกถ่ายโอนลงบนกระดาษจะได้ภาพสำเนาปรากฎบนแผ่นกระดา่ษ นำกระดาษนี้ไปผ่านส่วนทำึความร้อนเพื่อให้ผงหมึกติดแผ่น ก็จะได้ภาพสำเนาบนแผ่นกระดาษที่ชัดเจนและถาวร
ที่มาของรูป :
http://www.psncenter.com/shop/p/psncenter/img-lib/spd_20071002120536_b.jpg
2. เครื่องพ่นสี
เครื่องพ่นสี เป็นอุปกรณ์ใช้สำหรับพ่นผงหรือละอองสี เพื่อให้สีเกาะติดชิ้นงานได้ดีกว่าการพ่นแบบธรรมดามีลักษณะดังรูป
ที่มาของรูป :
http://www.thaigoodview.com/files/u41071/electric3_0.jpg
ใช้หลักการทำผงหรือละอองสีกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ขณะผงถูกพ่นออกมาจากเครื่องพ่น มีผลให้ผงหรือละอองสีที่มีประจไฟฟ้านั้นมีแรงดึงดูดกับผิวชิ้นงานและจะเกาะติดชิ้นงานนั้นได้ดี นอกจากนี้กรณีชิ้นงานที่เป็นโลหะหากมีการต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์สูงๆ จะทำให้ชิ้นงานที่เป็นโลหะมีประจุตรงกันข้ามกับผงหรือละอองสียึดเคลือบกับผิวชิ้นงานดียิ่งขึ้น อีกทั้งทำให้ประหยัดผงสีด้วย เพราะละอองสีไม่ฟุ้งกระจายมาก
3. ไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุ
ไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุ ประกอบด้วยแผ่นโลหะ 2 แผ่นที่ขนานกัน แ้่ผ่นหนึ่งทำหน้าที่เป็นไดอะแฟรมรับคลื่นเสียง ส่วนแผ่นที่สองยึดติดกับฐานโดยที่แผ่นรับคลื่นเสียงจะบางมาก เมื่อมีคลื่นเสียงมากระทบจะสั่นตามความถี่ และกำลังของคลื่นเสียง ซึ่งเป็นผลมาจากการสั่นของแผ่นบางนี้จะทำให้ความจุเปลี่ยนแปลง เมื่อต่อไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุนี้ต่ออนุกรมกับตัวต้านทานดังรูป ความต่างศักย์คร่อมไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุจะเปลี่ยนแปลงตามความถี่ของคลื่นเสียงเป็นผลให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า
ที่มาของรูป : https://sites.google.com/site/fisiksthudey/_/rsrc/1472848726926/-mikhorfon-baeb-taw-keb-pracu/1%2520%2855%29%282%29.jpg?height=276&width=331
ไมโครโฟนแบบตัวเก็บประจุที่วิทยุเทปกระเป๋าหิ้ว
ฟิสิกส์-เรียนฟิสิกส์ง่ายๆ สไตล์ครูตี๋ 
งานผมคืบหน้าเพราะสิ่งนี้