หัวข้อฟิสิกส์ : ไฟฟ้ากระแสตรง
| 1. | หลังจากสับสวิทช์ SW ลงนานแล้ว ความต่างศักย์ระหว่างจุด A กับจุด B มีค่าเป็นเท่าไร ให้เหตุผลอย่างชัดเจน
 |
ตอบ
หลังจากสับ SW ลงนานแล้วกระแสมีค่าเป็นศูนย์และอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสจึงมีค่าเป็น ศูนย์ด้วย ความต่างศักย์ระหว่าง 2 ปลายของ R และ L จึงเท่ากับศูนย์
ทำให้ได้ว่า
หลังจากสับ SW ลงนานแล้วกระแสมีค่าเป็นศูนย์และอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสจึงมีค่าเป็น ศูนย์ด้วย ความต่างศักย์ระหว่าง 2 ปลายของ R และ L จึงเท่ากับศูนย์
ทำให้ได้ว่า
\(\rm V_{AB} = V_{C_1} = V_{C_2} = V_{C_3}\)
ดังนั้น
\(\rm V_{AB} = \dfrac{q_2}{C_2}=\dfrac{q_0}{C_1+C_2+C_3}\)
| 2. | จงหาค่าของอัตราส่วนระหว่างประจุใน C เมื่อสวิทช์อยู่ที่ตำแหน่ง ต่อประจุใน C เมื่อสับสวิทช์ไปทที่ตำแหน่ง
 |
| 3. | พิจารณาวงจรทั้งสองรูปข้างล่าง G เป็นแกลแวนอมิเตอร์ตัวเดียวกันในทั้ง สองรูป E เป็นเซลล์ไฟฟ้าเดียวกันด้วย ความต้านทานภายใต้ของเซลล์ไฟฟ้ามีขนาดน้อยมาก จะต้องใช้ค่าความต้านทาน R เท่าใด จึงจะทำให้แกลแวนอมิเตอร์ชที่เดิมในทั้งสองกรณี
 |
| 4. | พิจารณาวงจรดังรูป
 2) ถ้าสวิตซ์ S ถูกปิดทิ้งไว้นานมากตัวเก็บประจุได้รับการประจุจนเต็ม ก. จงหากระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว และค่าประจุบนตัวเก็บประจุแต่ละตัว
ข. จากนั้น ณ เวลา t′ = 0 ยกสวิตซ์ขึ้น จงหาค่ากระแสไฟฟ้า (I3kΩ) ที่ผ่านตัวต้านทาน 3.00 kΩ ณ เวลา t′ ใดๆ พร้อมทั้งเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง I3kΩ นี้และเวลา t′
ค. จงหาเวลา t′ ที่ต้องใช้ในการที่ตัวเก็บประจุจะคายประจุจนเหลือประจุรวมเพียง 1/5 ของค่าเริ่มต้น
(ข้อสอบปลายค่าย 1 ม.5 ศูนย์เตรียม 18 ธ.ค. 2554) |
ตอบ
1) \(\displaystyle\rm \dfrac{1}{20μF}\int^t_0i_2dt + (3.0~ kΩ)i_2= (15.0~ kΩ)i_3\)โดย \(\rm i_1 = i_2 + i_3\)
2) ก. \(\rm i_1=i_3=3.3\times10^{-4}~A\)และ \(\rm i_2=0\) และประจุบนตัวเก็บประจุแต่ละตัวเท่ากับ \(4.95\times10^{-5}\)
ข. \(\rm I_{3kΩ} = (2.78 × 10^{-4})e^{\frac{-t}{0.36}s}~ A\) ส่วนกราฟเป็นแบบ exponential decay ธรรมดา
ค. \(\rm t′=0.579~s\)
1) \(\displaystyle\rm \dfrac{1}{20μF}\int^t_0i_2dt + (3.0~ kΩ)i_2= (15.0~ kΩ)i_3\)โดย \(\rm i_1 = i_2 + i_3\)
2) ก. \(\rm i_1=i_3=3.3\times10^{-4}~A\)และ \(\rm i_2=0\) และประจุบนตัวเก็บประจุแต่ละตัวเท่ากับ \(4.95\times10^{-5}\)
ข. \(\rm I_{3kΩ} = (2.78 × 10^{-4})e^{\frac{-t}{0.36}s}~ A\) ส่วนกราฟเป็นแบบ exponential decay ธรรมดา
ค. \(\rm t′=0.579~s\)
| 5. | ในวงจรรูปขวามือ ถ้าต่อ A และ B เท่ากับแหล่งโวลเตจภายนอก ความสัมพันธ์ระหว่าง R1, R2, C1 และ C2 ต้องเป็นอย่างไรกัน จึงจะทำให้จุด a และจุด b มีศักย์เท่ากัน (ข้อสอบปลายค่าย 1 ม.4 ศูนย์เตรียม 24 ต.ค. 2552)  |
| 6. | จงหาความต่างศักย์ระหว่างจุด a กับจุด b (กำหนดให้ ε1 > ε2)
 |
| 7. | กำหนดให้ RAB, RBC, RAC แทนค่าความต้านทานสมมูลระหว่างปลาย A กับ B , B กับ C และ A กับ C ตามลำดับ จงหาค่าของอัตราส่วน RAB, RBC, RAC (ข้อสอบคัดเลือก ม.4 ศูนย์เตรียม 9 ก.ย. 2544)  |
| 8. | In มีค่ากี่แอมแปร์ (ข้อสอบคัดเลือก ม.4 ศูนย์เตรียม 26 ส.ค. 2555)
 |
| 9. | ลวดตัวนำเส้นหนึ่งมีขนาดไม่เท่ากันตลอดเส้นตอนที่มีขนาดเล็กมีพื้นที่หน้าตัด a และตอนที่มีขนาดใหญ่ มีพื้นที่หน้าตัด A ดังรูป มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดตอนเล็ก i แอมแปร์ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดตอนใหญ่จะเป็นเท่าใด
 |
| 10. | ในเส้นลวดโลหะขนาดสม่ำเสมอเส้นหนึ่งภายในเวลา t วินาทีมีประจุ +Q1 คูลอมบ์และ −Q2 คูลอมบ์เคลื่อนที่สวนทางกันผ่านพื้นที่หน้าตัดขนาด A ตารางเมตรของเส้น ลวด กระแสไฟฟ้าในเส้น ลวดโลหะนี้คือข้อใด
|
| 11. | กระแสไฟฟ้า I ที่ผ่านเส้นลวดโลหะเส้นหนึ่งสัมพันธ์กับเวลา t ดังกราฟ จงหาปริมาณประจุไฟฟ้าทั้งหมดที่ผ่านพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดโลหะนี้ในช่วง เวลา 0 ถึง 10 วินาที
 |
| 12. | ลวดเส้นหนึ่งยาว ℓ รัศมี r อีกเส้นหนึ่งยาว 2ℓ รัศมี \(\rm\dfrac{r}{2}\)เส้นที่มีความต้านทานสูง มีค่าความต้านทานเป็นกี่เท่าของอีกเส้นหนึ่ง ลวดทั้งคู่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน |
| 13. | นำลวดโลหะเส้นหนึ่งต่อเข้ากับเซลล์ไฟฟ้าดังรูป พบว่าอัตราการสูญเสียพลังงานในลวดเป็นค่าหนึ่งถ้านำลวดเส้นนี้ไปรีดให้ยาวเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยไม่ตัดเนื้อโลหะออกเลย แล้วนำไปต่อกับเซลล์ไฟฟ้าเซลล์เดิม อัตราการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในลวดเส้นใหม่นี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างไร
 |
| 14. | แบตเตอรี่รถยนต์ลูกหนึ่งมีขนาดเป็น 80 A ⋅ h แล้วหน่วยแอมแปร์-ชั่วโมงนี้เป็นหน่วยของอะไร |
| 15. | ถ้าต้องการนำทองแดงมวล m สภาพต้านทาน ρ มีความหนาแน่น D มาดึงเป็นเส้นลวดขนาดสม่ำเสมอใหมี้ความต้านทาน R จะได้ความยาวของลวดทองแดงมีค่าเท่าใด |
| 16. | ลวดทำความร้อนต่อกับความต่างศักย์ 220 โวลต์จุ่มอยู่ในถ้วยกาแฟที่ทำด้วยฉนวน ถ้วยนี้บรรจุนํ้า 200 กรัม พบว่าทำใหอุ้ณหภูมิของนํ้าเปลี่ยนจาก 20 องศาเซลเซียสไปเป็น 70 องศาเซลเซียสในเวลาครึ่งนาที จงหากระแสไฟฟ้าที่ผ่านลวดนี้ (ความจุความร้อนจำเพาะของนํ้าเป็น 4.2 กิโลจูลต่อกิโลกรัม-เคลวิน) |
| 17. | จากรูป กระแสไฟฟ้า I มีค่าเท่าใด
 |
| 18. | จากวงจรไฟฟ้ากระแสตรงดังแสดงในรูปด้านล่าง จงคำนวณหาค่าความต้านทาน R1 ว่ามีค่าเท่าไหร่ที่ทำให้แรงดันที่จุด AB มีค่าเท่ากับศูนย์โวลต์
 |
| 19. | แกลแวนอมิเตอร์เครื่องหนึ่ง ขณะที่ต่ออยู่กับวงจรตามรูปพบว่าเข็มชี้เต็มสเกลพอดี เมื่อนำตัวต้านทานอีกหนึ่งตัวค่า 1, 500 โอห์มมาต่อแบบอนุกรมให้กับวงจรพบว่า เข็มของมิเตอร์ชี้ที่ \(\dfrac{1}{4}\)ของสเกล ถ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดจากเซลล์ที่มีความต้านทานภายในต่ำมากและความต้า้ นทาน ของแกลแวนอมิเตอร์น้อยมาก ตัวต้านทาน R มีค่าความต้านทานเท่าไร
 |
| 20. | กราฟข้างล่างนี้ แสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ระหว่างปลายและกระแสไฟฟ้าที่ไหล ผ่านตัวต้านทาน 4 ตัว คือ ก, ข, ค, งตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานสูงสุดคือ
 |
| 21. |  |
| 22. | กัลวานอมิเตอร์ตัวหนึ่งมีความต้านทาน 200 โอห์ม รับกระแสได้สูงสุด 10 มิลลิแอมแปร์นำกัลป์วานอมิเตอร์ดังกล่าวมาดัดแปลงเป็นโอห์มมิเตอร์ดังรูป ก่อนการใช้งานต้องนำปลาย X และ Y มาแตะกันและปรับค่า R0 เป็นกี่โอห์ม
 |
| 23. | ถ้านำหลอดไฟขนาด 0.5 แอมแปร์ 2 โวลต์จำนวน 4 ดวงมาต่อขนานกันแล้วนำไปต่อเข้ากับแรงเคลื่อน 9 โวลต์และความต้านทาน R ดังรูป R จะต้องมีค่าเท่าใดที่ทำให้หลอดไฟทั้ง 4 เปล่งสว่างปกติ (ในหน่วยโอห์ม)
 |
